无处不在的计算、连接、从云到边缘的基础设施正在加速推动千行百业的数字化转型。随着 5G 产业链进一步成熟,产业配套逐步丰富,5G 部署与应用规模化发展迎来了加速时代。
《爱立信移动市场报告》指出,目前 5G 活跃的设备连接已达 10 亿个,预计到 2028 年底,此数量将增长到 50 亿,这将在数据与数字服务等方面对基础设施提出了更高的要求,同时也将带动 5G 基站部署的数量激增。据悉,5G 基站的能耗是 4G 的三倍。随着未来越来越多的设备运行在 5G 网络上,能耗将成为运营商支出的最大笔开销之一,这也让技术的能效成为 5G 发展的关键因素。
驱动新一代 5G 无线基础架构发展的主要因素
高效计算
根据 GSMA 的估算,能耗支出占了运营商的总运营成本的 20% 至 40%。毫无疑问,高功耗已经成为 5G 规模商用和产业成熟的“拦路虎”。相关数据显示,在典型条件下,采用 64T64R mMIMO 配置的 5G RAN 功耗高达 2.7 千瓦(kW) 的功率,相较之下 4G LTE 功耗大约仅为 0.8 千瓦。
而 Arm 以优异的每瓦性能表现和更出色的吞吐率带来了成本优势,通过提供总拥有成本(TCO)优势及出色的能效表现,成为了 5G 网络基础设施能效考量中的绝佳之选。广泛的生态合作与应用也充分的证明了这一点。此前,NTT Docomo 与 NEC 发布完成基于 AWS Graviton2 云处理器的 5G 核心网络试验项目,该项目展现了对比现有 x86 处理器能耗优化达到 72% 均值的表现。今年,诺基亚发布的 Cloud RAN 产品,由基于 Arm 架构的 RAN NIC 硬件驱动,可以针对 5G RAN 的工作负载提供卓越的在线加速,并且降低 50% 的功耗。由此可见,基于 Arm 架构的解决方案可以为 RAN 工作负载带来优于两倍的每瓦性能表现。
云化与人工智能
云化服务所带来的弹性让 5G 用户得以定制并采用人工智能等新服务。截止目前,我们看到了 AI 与机器学习广泛应用于 5G 基础设施中,应对复杂的挑战,并扩展网络能力。在工业 4.0 中,5G 技术为其提供了强大的支持。例如,通过 5G 专网或公网进行连接的工业机器人逐渐增加,加速了智慧工厂的实现。这一发展对网络提出了更高的要求,需要网络具备极精准的定位能力、低延迟特性以及自动故障检测机制。而这类型的服务将能为运营商带来新的业务和营收。
此外,AI 同样具有重塑 5G 数据中心的潜力。今年五月底,NVIDIA 和软银公司合作,利用 NVIDIA GH200 Grace Hopper 超级芯片建设面向生成式 AI 和 5G/6G 的软银下一代数据中心。相比以往的数据中心,这些新数据中心的分布将更加均衡,并能够同时处理 AI 和 5G 工作负载,使其更好地进行峰值运行,同时保持低时延并大幅降低总体能源成本。在过去,这往往需要两个架构和两套系统才能实现,而现在集成在一套架构和系统上就能实现。对比于单一用途的 5G CloudRAN,这项变革产品将可带来约四倍的投资回报率(ROI)。
无论是数据中心还是 5G 基础设施,都存在把通用型处理器和加速器集成在一起的趋势。Arm 最大的优势之一就是为业界提供最灵活的平台,可以将不同架构整合到一起。赋能合作伙伴,使其可以自由地选择将通用型处理器、DSP、FPGA 或自研加速器集成到 SoC 设计中。
生态支持
唯有整个生态系统齐心协力,才能带动新技术的发展与落地。这个生态远不止是硬件,还包括软件、工具等资源的投入,让软件开发者能更简便、快速地实现创意。例如,在实现机器学习应用方面,Arm 通过 Arm Compute Library 提供了一百多项机器学习优化功能,能加速运行在 Arm 架构处理器上的机器学习性能表现。
另外,支持开源软件社区及其驱动的创新对于Arm 生态系统的持续发展也是至关重要的一环。Arm 在开源项目上的贡献历程由来已久,迄今为止,Arm 支持了数千个开源项目,涵盖从云到边缘及端侧的所有细分市场,通过开源框架的形式,助力软件合作伙伴更加便利地在产品中使用软件技术库中的软件。近期,我们已将 Arm RAN 加速库 (RAN Acceleration Library, RAL) 以开源项目的形式支持生态伙伴。
本土 5G 解决方案实验室 加速创新及多样化发展
2021 年,Arm 与 Tech Mahindra 合作在美国新泽西州设立了第一个 5G 解决方案实验室。今年六月,Arm 宣布成立中国首个 5G 解决方案实验室,该全新 Arm 5G 解决方案实验室系携手合作联想,致力加速网络基础设施的创新,为 Arm 的软硬件生态系统合作伙伴提供完整的开发和测试平台,促进行业高效协同及可持续发展,助力专属本土的 5G 应用解决方案落地。截至目前,这两个 5G 解决方案实验室已经拥有超过 150 家重要的 5G 生态合作伙伴,共同助力 5G 创新发展。
5G 解决方案实验室将通过社区驱动的方式扶持创新。现阶段,中国 5G 解决方案实验室的发展将聚焦在实验室活跃度及影响力上,并拟定了两个具体的发展目标:第一,尽可能的扩展参与实验室的合作伙伴数量,吸引更多的合作伙伴加入到 Arm 生态系统中来;第二,通过实验室的协作成果,充分地向运营商及各合作伙伴进行成果展示。
我们很高兴该实验室一经推出,便已支持国内开发的系统进行验证。由联想推出的首款基于 AWS Graviton 平台的 5G 云专网解决方案,是我们中国的 5G 解决方案实验室首个完成验证的方案。该方案将为企业用户带来弹性分配与快速部署等云服务优势,节省硬件采购与维护的成本,加速企业实现 5G+ 创新应用。在这个解决方案中,联想推出采用 Arm Neoverse 平台的 5G NR 基站、云原生 5G 核心网,一方面满足 5G 网络在功能、性能、可靠性等方面的严格要求,另一方面还能最大化地满足各垂直行业的个性化组网需求。
未来,我们将一如既往与生态伙伴展开紧密的合作。针对 5G 解决方案实验室,也将继续邀请生态中需要推出商业化解决方案的合作伙伴加入,助力他们在专网解决方案、电信运营解决方案或是需要引入 AI 功能的各解决方案中展示其应用或概念。Arm 始终深耕 5G 生态,支持本土 5G 发展。也将继续携手行业生态伙伴,共同构建可持续发展的下一代数字基础设施。
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原文标题:大咖观点 | 5G + AI 持续创新 构建数字基础设施的未来
文章出处:【微信号:Arm社区,微信公众号:Arm社区】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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