技術(shù)
導(dǎo)讀:5G時(shí)代,邊緣設(shè)備開始承擔(dān)計(jì)算服務(wù)。
圖片來自“東方IC”
“5G,最近很火,為什么?
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(jīng)的4G、3G……時(shí)代也沒有這么大的關(guān)注度?”
究其原因,5G受關(guān)注有兩方面:一方面,5G提供更快、更可靠的網(wǎng)絡(luò),建立未來萬物互聯(lián)的基礎(chǔ),從而讓自動(dòng)駕駛、智能家居、工業(yè)供應(yīng)鏈等等場(chǎng)景得以實(shí)現(xiàn);另一方面,在4G之前,中國(guó)在科技領(lǐng)域更多的是跟隨、陪跑的狀態(tài),而隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在5G,我們甚至已經(jīng)開始扮演領(lǐng)先者的角色。
今天我們就來聊聊5G的一些事。
5G與4G、3G……有啥不同?什么是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(yè)的產(chǎn)品都用G來代表第幾代的意思。在通信行業(yè),5G就是代表第五代通信技術(shù)。
2018年6月13日,3GPP全會(huì)(移動(dòng)通信網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu))批準(zhǔn)了第五代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(5G NR)獨(dú)立組網(wǎng)功能的凍結(jié),至此宣告5G技術(shù)具備獨(dú)立部署的能力,開啟一個(gè)全連接的新時(shí)代。
讓我們先回想移動(dòng)通信技術(shù)每一代的代表事情:
1G時(shí)代,還記得那些年流行的摩托羅拉"大哥大"嗎?大哥大就是搭載的1G技術(shù),也叫模擬蜂窩網(wǎng)電話系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)的大哥大只能接打電話,短信什么的都是不可以的;
2G時(shí)代,電信巨頭產(chǎn)生了兩大巨頭,以美國(guó)CDMA為標(biāo)準(zhǔn)的摩托羅拉和以歐洲GSM為標(biāo)準(zhǔn)的諾基亞,隨著GSM短信功能的推出,摩托羅拉讓位,諾基亞成為新的霸主;
3G時(shí)代,誕生了CDMA200、WDCMA和TD-SCDMA三大標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)速得到了大大的提升,視頻功能出現(xiàn),同時(shí)微博、微信等手機(jī)APP開始流行。
4G時(shí)代,TD-LTE和FDD-LTE兩種制式出現(xiàn),高速移動(dòng)狀態(tài)下傳輸速率達(dá)到100Mbps,流量不限量套餐開始出現(xiàn),抖音、火山等視頻APP成為時(shí)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(shí)現(xiàn)1Gb/s,比目前4G的速度快十倍以上。這意味著使用5G技術(shù)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(diǎn)就是延遲低,根據(jù)高通官方說法:"5G 的延遲將大幅下降,以提供更即時(shí)的實(shí)時(shí)訪問:端到端延遲降低 10 倍至 1 毫秒。"
以自動(dòng)駕駛為例,當(dāng)前的自動(dòng)駕駛的一大挑戰(zhàn)就是延遲過高,假設(shè)汽車在以120公里時(shí)速下行駛,在當(dāng)前4G的通信時(shí)延下汽車已經(jīng)行駛了一米,而在5G的通信環(huán)境下,汽車行駛了僅僅是幾厘米,這樣的延時(shí)無疑為無人駕駛成為現(xiàn)實(shí)提供了更好的條件。
和4G相比,5G的提升是全方位的,它意味著更高帶寬、更低時(shí)延、更海量的接入能力。未來5G將可以廣泛應(yīng)用于生活的各個(gè)方面。例如自動(dòng)駕駛汽車、無人機(jī)飛行、VR/AR、移動(dòng)醫(yī)療、遠(yuǎn)程操作復(fù)雜的自動(dòng)化設(shè)備等都將是5G大顯身手的地方。這也是為何人們現(xiàn)在這么重視5G技術(shù)的重要原因,5G廣泛的應(yīng)用將直接對(duì)各行各業(yè)帶來影響。
5G除了對(duì)各行業(yè)帶來的影響,對(duì)傳統(tǒng)的IT計(jì)算模式也帶來了很大的影響。
隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)出現(xiàn),尤其是在4G以后,移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步讓物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展。隨著物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的快速增長(zhǎng),集中式的計(jì)算處理模式將面臨難解的瓶頸和壓力。
此時(shí),在靠近數(shù)據(jù)產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備開始提供數(shù)據(jù)的一些處理的能力和服務(wù),我們將這種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)邊緣提供的處理能力叫做邊緣計(jì)算。簡(jiǎn)單來說,是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè),采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺(tái),就近提供最近端服務(wù)。
這里我們來解釋下5G時(shí)代為什么需要邊緣計(jì)算,我們將邊緣計(jì)算的方式用戶制作面包的過程來說明:
在之前,我們提供制作處理的都是來自核心的處理器,這個(gè)就像我們制作面包的大師傅,但是隨著業(yè)務(wù)的增加,大師傅需要制作越來越多的面包,剛開始的時(shí)候老板可以增加面包師傅的數(shù)量來滿足業(yè)務(wù)需求,這就相當(dāng)于處理器的多核,但是由于房間(相當(dāng)于處理器基板)的限制,面包師傅增加到一定數(shù)量后,就得增加新的面積(房間)。
但是隨著5G時(shí)代的到來,物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代來了,老板的業(yè)務(wù)也開始增加了,而且這個(gè)業(yè)務(wù)量幾乎是幾何式的增長(zhǎng),增加師傅和房間已經(jīng)很難滿足需求。
這個(gè)時(shí)候,就需要邊緣計(jì)算了,邊緣計(jì)算設(shè)備就相當(dāng)于給客戶送面包的快遞員,在開始的時(shí)候,快遞員就只是將面包送到用戶手中,只是起到傳送的目的。但5G時(shí)代,隨著傳輸速度的加快,老板發(fā)現(xiàn),快遞員送貨時(shí)間快了,同時(shí)由于用戶需求多了。需要不同方向的快遞員更多了。如果快遞員只負(fù)責(zé)運(yùn)送面包,那么很多時(shí)候快遞員是屬于閑置的狀態(tài)。
邊緣計(jì)算就是讓這些快遞員也開始承擔(dān)一些制作面包的過程,比如,傳統(tǒng)的大師傅現(xiàn)在可能只是將面包制作成面團(tuán),但是并沒有烘烤,快遞員在寄送快遞員的時(shí)候背著的是烤箱,在路上可以對(duì)面包進(jìn)行加工,最終送到用戶依然是面包成品。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(dāng)然,邊緣計(jì)算的模式要比面包大師傅的例子更復(fù)雜,但原理類似。
這個(gè)邊緣計(jì)算技術(shù),最初于2013年在IBM和Nokia Siemens共同推出的一款計(jì)算平臺(tái)上出現(xiàn),當(dāng)時(shí)被成為移動(dòng)邊緣計(jì)算(MEC)。之后,各大電信標(biāo)準(zhǔn)組織開始推動(dòng)移動(dòng)邊緣計(jì)算的規(guī)范化工作。
邊緣計(jì)算在國(guó)內(nèi)如今也發(fā)展的非???,尤其是華為在5G技術(shù)方面的領(lǐng)先,讓華為對(duì)邊緣計(jì)算方面也是非常重視。在2016年,華為在國(guó)內(nèi)倡議發(fā)起了"邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟"。如今此次大會(huì)已經(jīng)舉辦了三次,現(xiàn)今ECC成員數(shù)量已經(jīng)突破200家,吸引越來越多的科研機(jī)構(gòu),包括中國(guó)電信北京研究院、江蘇未來網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研究院、山東大學(xué)和西安交大等。
那么邊緣計(jì)算的出現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)的以英特爾為代表的傳統(tǒng)的以CPU為核心的計(jì)算模式帶來哪些影響呢?
其實(shí),邊緣計(jì)算與傳統(tǒng)的IT技術(shù)模式的關(guān)系并不是敵對(duì)的、互相取代的,而是"各自獨(dú)立,互有補(bǔ)充,相互促進(jìn),整合有效"的關(guān)系。
CPU仍然將是計(jì)算的核心,它滿足用戶對(duì)于"大計(jì)算、大智能、深洞察、高負(fù)載"的業(yè)務(wù)負(fù)載的計(jì)算需求。邊緣計(jì)算則避免了大量設(shè)備對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心訪問帶來的業(yè)務(wù)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)"風(fēng)暴(擁塞)",同時(shí)也能夠逐一、逐點(diǎn)的收集來自終端設(shè)備的數(shù)據(jù)、訪問模式及服務(wù)需求,并統(tǒng)一整合提供給云計(jì)算數(shù)據(jù)中心,后者則獲得了更加詳實(shí)的大數(shù)據(jù)資源。
當(dāng)然,隨著邊緣計(jì)算的到來,對(duì)于高通、NVDIA這樣的移動(dòng)芯片廠商來說,是一個(gè)進(jìn)入到商用市場(chǎng)的一個(gè)機(jī)會(huì)。對(duì)于對(duì)于英特爾來說,這是一個(gè)挑戰(zhàn),也是一個(gè)機(jī)會(huì),不僅要滿足好傳統(tǒng)的計(jì)算需求,還要與邊緣計(jì)算設(shè)備一起協(xié)作,滿足好5G時(shí)代企業(yè)用戶的新需求。
可以想象,隨著5G時(shí)代的到了,未來的邊緣計(jì)算將與傳統(tǒng)的IT計(jì)算模式形成互補(bǔ)結(jié)合,為智能制造、智慧城市、智能交通、自動(dòng)駕駛、智能電網(wǎng)、智能水務(wù)等業(yè)務(wù)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)提供"計(jì)算"基礎(chǔ)。