2019年1月28日 星期一

.5G時代,邊緣計算取代「核心」計算?

The 5G Cloud – Taking the Benefits to the Edge


來源:科技云报道

「5G,最近很火,為什麼最近是不是你的周圍很多人都在聊5G為何這次大家都開始聊5G,曾經的4G、3G……時代也沒有這麼大的關注度

  
究其原因,5G受關注有兩方面:5G提供更快、更可靠的網路,建立未來萬物互聯的基礎,從而讓自動駕駛、智慧家庭、工業供應鏈等等場景得以實現,今天我們就來聊聊5G的一些事。
  
5G與4G、3G……有啥不同?
什麼是5G,這是很多人都在討論的問題,G就是英文Generation的縮寫,翻譯過來就是"代"的意思。很多企業的產品都用G來代表第幾代的意思。在通信行業,5G就是代表第五代通信技術。
  
2018年6月13日,3GPP全會(行動通信網標準制訂機構)批准了第五代行動通信技術標準(5G NR)獨立組網功能的凍結,至此宣告5G技術具備獨立部署的能力,開啓一個全連接的新時代。
  
讓我們先回想行動通信技術每一代的代表事情:
1G時代,還記得那些年流行的摩托羅拉"黑金剛大哥大"大哥大就是搭載的1G技術,也叫類比蜂窩網電話系統。當時的大哥大只能接打電話,簡訊什麼的都是不可以的
  
2G時代,電信巨頭產生了兩大巨頭,以美國CDMA為標準的摩托羅拉和以歐洲GSM為標準的諾基亞,隨著GSM簡訊功能的推出,摩托羅拉讓位,諾基亞成為新的霸主
  
3G時代,誕生了CDMA200、WDCMA和TD-SCDMA三大標準,網速得到了大大的提升,影像功能出現,同時微博、微信等手機APP開始流行。
  
4G時代,TD-LTE和FDD-LTE兩種制式出現,高速移動狀態下,傳輸速率達到100Mbps,流量不限量套餐開始出現,抖音、火山等影像APP成為時代的新寵。
  
第五代就是我們翹首以待的5G。5G的傳輸速率將可以實現1Gb/s,比目前4G的速度快十倍以上。這意味著使用5G技術下載一部1GB大小的高清電影,僅僅需要10秒就可以下載完成
  
除了速度快,5G另一大特點就是延遲低,根據高通官方說法:"5G 的延遲將大幅下降,以提供更即時的即時訪問:端到端延遲降低 10 倍至 1 毫秒。"
  
以自動駕駛為例,當前的自動駕駛的一大挑戰,就是延遲過高,假設汽車在以120公里時速下行駛,在當前4G的通信時延下,汽車已經行駛了一米,而在5G的通信環境下,汽車行駛了僅僅是幾釐米,這樣的延時無疑為無人駕駛,成為現實提供了更好的條件。
  
和4G相比,5G的提升是全方位的,它意味著更高頻寬、更低時延、更海量的接入能力。未來5G將可以廣泛應用於生活的各個方面。

例如自動駕駛汽車、無人機飛行、VR/AR、行動醫療、遠端操作複雜的自動化設備等,都將是5G大顯身手的地方。這也是為何人們現在這麼重視5G技術的重要原因,5G廣泛的應用將直接對各行各業帶來影響。
  
5G時代
邊緣設備開始承擔計算服務
5G除了對各行業帶來的影響,對傳統的IT計算模式,也帶來了很大的影響。
  
隨著行動通信技術的發展,物聯網(IoT)技術出現,尤其是在4G以後,行動通信技術的進步,讓物聯網技術得到了廣泛的發展。隨著物聯網規模的快速成長,集中式的計算處理模式,將面臨難解的瓶頸和壓力
  
此時,在靠近數據產生的網路邊緣設備,開始提供數據的一些處理的能力和服務,我們將這種數據網路邊緣,提供的處理能力叫做邊緣計算。簡單來說,是指在靠近物或數據源頭的一側,採用網路、計算、儲存、應用核心能力為一體的開放平台,就近提供最近端服務。
  
這裡我們來解釋下,5G時代為什麼需要邊緣計算,我們將邊緣計算的方式,用戶製作麵包的過程來說明:
  
在之前,我們提供製作處理的,都是來自核心的處理器,這個就像我們製作麵包的大師傅,但是隨著業務的增加,大師傅需要製作越來越多的麵包,剛開始的時候,老闆可以增加麵包師傅的數量來滿足業務需求,這就相當於處理器的多核,但是由於房間(相當於處理器基板)的限制,麵包師傅增加到一定數量後,就得增加新的面積(房間)。
  
但是隨著5G時代的到來,物聯網時代來了,老闆的業務也開始增加了,而且這個業務量幾乎是幾何式的成長,增加師傅和房間已經很難滿足需求。
  
這個時候,就需要邊緣計算了,邊緣計算設備就相當於給客戶送麵包的快遞員,在開始的時候,快遞員就只是將麵包送到用戶手中,只是起到傳送的目的。

但5G時代,隨著傳輸速度的加快,老闆發現,快遞員送貨時間快了,同時由於用戶需求多了。需要不同方向的快遞員更多了。如果快遞員只負責運送麵包,那麼很多時候快遞員是屬於閒置的狀態。
  
邊緣計算就是讓這些快遞員,也開始承擔一些製作麵包的過程,比如,傳統的大師傅現在可能,只是將麵包製作成麵團,但是並沒有烘烤,快遞員在寄送快遞員的時候,背著的是烤箱,在路上可以對麵包進行加工,最終送到用戶依然是麵包成品。這樣既減少了大師傅的工作量,也讓快遞員得到了最大的利用,更好的滿足了用戶需求。
  
當然,邊緣計算的模式,要比麵包大師傅的例子更複雜,但原理類似。
  
邊緣計算與傳統的IT計算模式互相補充
這個邊緣計算技術,最初於2013年在IBM和Nokia Siemens,共同推出的一款計算平台上出現,當時被成為行動邊緣計算(MEC)。之後,各大電信標準組織,開始推動行動邊緣計算的規範化工作。
  
邊緣計算在對岸中國,如今也發展的非常快,尤其是華為在5G技術方面的領先,讓華為對邊緣計算方面也是非常重視。在2016年,華為在中國倡議發起了"邊緣計算產業聯盟"。如今此次大會已經舉辦了三次,現今ECC成員數量已經突破200家,吸引越來越多的科研機構,包括中國電信北京研究院、江蘇未來網絡創新研究院、山東大學和西安交大等。
  
那麼邊緣計算的出現,對傳統的以英特爾為代表的,傳統的以CPU為核心的計算模式,帶來哪些影響呢
  
其實,邊緣計算與傳統的IT技術模式的關係,並不是敵對的、互相取代的,而是"各自獨立,互有補充,相互促進,整合有效"的關係。
  
CPU仍然將是計算的核心,它滿足用戶對於"大計算、大智慧、深洞察、高負載"的業務負載的計算需求。邊緣計算則避免了大量設備,對雲計算數據中心訪問,帶來的業務負載和網路"風暴(堵塞)",同時也能夠逐一、逐點的收集,來自終端設備的數據、訪問模式及服務需求,並統一整合提供給雲計算數據中心,後者則獲得了更加詳實的大數據資源。
  
當然,隨著邊緣計算的到來,對於高通、NVDIA這樣的行動晶片廠商來說,是一個進入到商用市場的一個機會。對於對於英特爾來說,這是一個挑戰,也是一個機會,不僅要滿足好傳統的計算需求,還要與邊緣計算設備一起協作,滿足好5G時代企業用戶的新需求。
  
可以想像,隨著5G時代的到了,未來的邊緣計算,將與傳統的IT計算模式形成互補結合,為智慧製造、智慧城市、智慧交通、自動駕駛、智慧電網、智慧水務等業務場景,實現提供"計算"基礎。

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