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Arm RAN 加速庫（RAN Acceleration Library， RAL）通過采用 BSD 開源許可證將代碼庫正式開源

作為 RAN 軟件中最重要的模塊，Arm RAN 加速庫（RAN Acceleration Library， RAL）通過采用 BSD 開源許可證，將代碼庫正式開源。在保留原作者版權信息的前提下，開發(fā)者可以自由地使用、修改或分發(fā) RAL 代碼，不受任何限制。此外，開發(fā)者還可以通過向上游貢獻代碼和添加新功能，共同參與 Arm RAL 的開發(fā)和擴展。

在深入了解此發(fā)布的細節(jié)前，先讓我們了解一下 Arm RAL 是什么。

Arm RAL 是什么？

開發(fā)者為什么需要 Arm RAL？

Arm RAL 發(fā)布于 2020 年，是一個為 5G RAN 部署提供優(yōu)化的信號處理和相關數(shù)學函數(shù)的軟件庫。該軟件庫利用 Arm Neoverse CPU 的高效矢量引擎來加速 5G NR 和 LTE 的信號處理，例如矢量/矩陣操作、信道編碼、調(diào)制、FFT 等。與傳統(tǒng)軟件實現(xiàn)方案相比，Arm RAL 可以顯著提升性能表現(xiàn)，例如，循環(huán)冗余校驗（Cyclic Redundancy Check， CRC）的檢錯能力可提升 20 倍，Polar 編碼整體性能可提升四倍。

Arm RAL 的設計目標是解決在通用 CPU 上開發(fā)和部署 RAN 軟件時所面臨的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)上，DSP 核心被用于 L1 處理，但它們有一些問題，例如供應商鎖定、可擴展性有限和缺乏云原生優(yōu)勢。另一方面，CPU 編程模型具備更強的靈活性、可移植性和效率優(yōu)勢，因此占據(jù)了主流地位。然而，若要充分利用 CPU 內(nèi)核的單指令多數(shù)據(jù)流/矢量（SIMD/Vector）功能來處理 RAN 工作負載，還需掌握一定的專業(yè)知識和技能。

這便是 Arm RAL 的優(yōu)勢所在，它提供在 CPU 上運行（并使用 SIMD）的 RAN L1 所需的模塊（函數(shù)或內(nèi)核）。該軟件庫將復雜的矢量編程進行了抽象，提供便捷的應用程序接口（API），可以輕松集成到 L1 軟件棧中。此外，它還支持多種架構（Neon、SVE、SVE2 等）和操作系統(tǒng)（Linux 和 RTOS）。

自 2020 年推出以來，Arm RAL 已被 5G 生態(tài)合作伙伴廣泛采用。迄今為止，已有100多家公司評估了 Arm RAL，多家 L1 供應商已在其基于 Arm 技術的 L1 實現(xiàn)方案中使用了 Arm RAL 內(nèi)核，許多 OEM/ODM 廠商、獨立軟件開發(fā)商（ISV）和系統(tǒng)集成商等正在使用 Arm RAL 開發(fā) 5G 基礎設施解決方案。

Arm RAL 有什么新功能？

自推出以來，Arm RAL 已取得顯著進展，現(xiàn)已涵蓋適用于 5G 和 LTE 的 Low-L1、High-L1 和 L2 功能。近期發(fā)布的新功能如下：

適用于 5G 和 LTE 的信道編碼器（LDPC、Polar、Turbo和卷積碼）

適用于 PUCCH/ PDSCH/ PDCCH/PBCH 信道的加擾功能

速率匹配和速率恢復

奇異值分解（Singular Value Decomposition， SVD）

針對 Armv9及其后架構的內(nèi)核，進行 SVE2（可伸縮適量擴展）的優(yōu)化

我們計劃在未來增加更多模塊，例如信道估計和信道均衡。開發(fā)者可查閱 Arm RAL 文檔，了解完整特性和功能列表。

為什么我們要將 Arm RAL 代碼開源？

我們相信將 Arm RAL 代碼開源可以為 5G RAN 社區(qū)帶來諸多優(yōu)勢，例如：

各個 L1 供應商可以將 RAL 合并到其 L1 軟件棧中，并以二進制代碼或源代碼的形式發(fā)布。

允許任何人向 RAL 貢獻代碼并擴展更多 L1 模塊，促進RAN 生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的協(xié)作和創(chuàng)新。