實現5G的真正挑戰：網絡
2019-4-17 17:04:43 點擊：
如今，每(mei)個人似乎(hu)都在(zai)關注主(zhu)要(yao)的(de)通(tong)信設備制造(zao)商(shang)(shang)是否可(ke)以銷售5G手機。事實上，他們(men)正在(zai)推(tui)出基于主(zhu)要(yao)制造(zao)商(shang)(shang)（如高(gao)通(tong)、華為、英特爾(er)）芯片設計(ji)的(de)設備（如三(san)星、華為）。
但是，雖然許多(duo)人都專注于設備挑(tiao)戰(zhan)（例如蘋果公(gong)司(si)的(de)iPhone將使用高通或英特爾(er)調(diao)制解調(diao)器，還是自行設計？）以(yi)及(ji)未(wei)來幾年可能(neng)(neng)達到的(de)數十億臺物聯網設備，等到5G成為主流時，這些設備只是冰山一角。5G面臨80％以(yi)上(shang)的(de)挑(tiao)戰(zhan)，是在更(geng)新和創建能(neng)(neng)夠真(zhen)正提供人們期望的(de)各種(zhong)服務和功能(neng)(neng)的(de)網絡。
5G網絡面臨的挑戰
5G網(wang)(wang)絡(luo)面臨(lin)哪些挑戰？最重要(yao)的(de)是產生(sheng)一個完(wan)全虛(xu)擬(ni)化(hua)的(de)網(wang)(wang)絡(luo)核心。目前，大多(duo)數網(wang)(wang)絡(luo)都使用具有專用單用途(tu)功能（如交換機、路由器(qi)、NIC、RAN）的(de)設備。當組織希望能夠更改和提供新的(de)服務(wu)(wu)、網(wang)(wang)絡(luo)連接(jie)和軟件(jian)解決方(fang)案時，這并不(bu)能很(hen)好地(di)工作。幾年來，運營商一直在向(xiang)網(wang)(wang)絡(luo)功能虛(xu)擬(ni)化(hua)（NFV）邁進。但是5G已經(jing)迫在眉睫。為什么？網(wang)(wang)絡(luo)切(qie)片、NB物聯(lian)網(wang)(wang)、服務(wu)(wu)質量(liang)、邊(bian)緣(yuan)智能、多(duo)個無線網(wang)(wang)絡(luo)/連接(jie)等服務(wu)(wu)都需要(yao)網(wang)(wang)絡(luo)功能虛(xu)擬(ni)化(hua)（NFV）。
為了(le)(le)使(shi)網(wang)絡(luo)功(gong)能(neng)虛(xu)擬化（NFV）成為現實，運(yun)營商正在安(an)裝(zhuang)不(bu)是通(tong)過定(ding)制的(de)(de)固定(ding)功(gong)能(neng)處理(li)器供(gong)電的(de)(de)設(she)備(bei)，而是通(tong)過多用(yong)途可編程服(fu)(fu)務(wu)器，這些服(fu)(fu)務(wu)器在許(xu)多方(fang)面類(lei)似于企業和(he)云中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)(de)標準應用(yong)服(fu)(fu)務(wu)器。它們是完全可編程的(de)(de)，能(neng)夠根據新服(fu)(fu)務(wu)產品(pin)的(de)(de)需(xu)要(yao)在本(ben)地運(yun)行應用(yong)程序。為了(le)(le)實現網(wang)絡(luo)功(gong)能(neng)虛(xu)擬化（NFV）設(she)備(bei)的(de)(de)“混合搭配”以滿足特定(ding)的(de)(de)需(xu)求和(he)能(neng)力，網(wang)絡(luo)設(she)備(bei)提供(gong)商（例如愛立信、諾基亞、三星和(he)華為）提供(gong)一系(xi)列設(she)備(bei)，覆蓋(gai)范圍從相對較小的(de)(de)基于塔臺的(de)(de)邊緣系(xi)統到在數據中(zhong)心運(yun)行的(de)(de)大功(gong)率系(xi)統。
這給網絡設備市(shi)場帶來了新的(de)(de)維度(du)和(he)新的(de)(de)競爭。在(zai)過(guo)去，固定功能系(xi)統由(you)ARM、PowerPC、MIPS、DSP和(he)專(zhuan)有芯片解決方案的(de)(de)多種(zhong)組合驅動，幾乎沒有標準化架(jia)構。Intel體系(xi)結構和(he)x86處理器占據了企業服務器空間的(de)(de)主導地位，它們只是這個專(zhuan)有市(shi)場的(de)(de)一(yi)小部分。
然而(er)，隨著(zhu)網絡(luo)功(gong)能(neng)(neng)虛擬化(hua)（NFV）的出(chu)現以及隨后對網絡(luo)核(he)心通(tong)用(yong)可(ke)編程計算系統的需求，市(shi)場(chang)發生了變(bian)化(hua)。估(gu)計英特(te)爾公司目(mu)前擁有約20％的網絡(luo)設備市(shi)場(chang)份(fen)(fen)額(e)。隨著(zhu)越來(lai)越多(duo)的運營商更新網絡(luo)功(gong)能(neng)(neng)虛擬化(hua)（NFV）設備，并且思科(ke)等(deng)主要(yao)廠(chang)商增加了市(shi)場(chang)份(fen)(fen)額(e)，預計未來(lai)三(san)到(dao)四年內這一(yi)比例將增加到(dao)30％至40％。
但是(shi)這些(xie)服務器也需(xu)要(yao)專門(men)的計算能力。預計在(zai)未來三年內，所(suo)有(you)網絡(luo)功能虛擬化(hua)(hua)（NFV）系(xi)統都需(xu)要(yao)提供(gong)人(ren)工智能引(yin)擎來為(wei)基(ji)于人(ren)工智能的服務提供(gong)動力。此外，保護數據的本地化(hua)(hua)處(chu)理以(yi)及減少任務關鍵型系(xi)統（如自動駕(jia)駛(shi)、醫療支持系(xi)統、公(gong)共(gong)安全、智能城市）的延(yan)遲，將增加對邊緣處(chu)理和存儲/的(de)(de)需(xu)求(qiu)，而不是一切都(dou)被(bei)發送到云端(duan)。這種分布式處(chu)理范(fan)例需(xu)要(yao)兼容的(de)(de)標準(zhun)化(hua)架構，可(ke)根據需(xu)要(yao)進行擴展和縮小。
人們已(yi)經在(zai)企業(ye)(ye)市場中看到了類似(si)的需求(qiu)，因此(ci)重定向(xiang)此(ci)功(gong)能(neng)以解決5G基礎(chu)設施問(wen)題(ti)是一種合理的擴展。這種理念使英特爾(er)架構能(neng)夠主宰企業(ye)(ye)和云計(ji)算。
英特爾公司希望成為所有5G基礎設施的首選供應商
為此，英特爾(er)公司剛剛發布了第二代Xeon可擴(kuo)展處(chu)理(li)器芯片，旨在使下一代網絡功能虛擬(ni)化（NFV）系統更加(jia)強大且經濟高效。結(jie)合其Optane持久(jiu)器系統(tong)，人工智能/機器學(xue)習子系統(tong)以(yi)及使(shi)用FPGA構建的外圍加速器，英特爾將自身(shen)定位于擴展面向服務的復(fu)雜網絡(luo)運(yun)營的需求。它希望成(cheng)為所有(you)5G基礎設施的首選供應商(shang)。
為(wei)了實現這一吸(xi)引力，英特爾(er)公司需要推出一系(xi)列芯片和(he)內存解(jie)決(jue)方案，以(yi)支持(chi)支持(chi)新的5G服務(wu)所需的大量軟(ruan)件，包(bao)括視頻服務(wu)/流媒體、基(ji)于人(ren)工智能的客戶(hu)支持(chi)和(he)安(an)全性(xing)，復雜的計費解(jie)決(jue)方案、多無(wu)線電網絡、企業安(an)裝的網絡等。運(yun)營商需要的是(shi)一個可擴展的平臺，他們可以(yi)通過(guo)調(diao)整平臺大小來(lai)完成所需的任務(wu)來(lai)編寫軟(ruan)件然后進(jin)行部署，就(jiu)像(xiang)人(ren)們目前在企業部署中看到的那樣(yang)。
雖然ARM公(gong)司已經(jing)將核心設(she)備作為(wei)擴展目標(biao)，超越了當前(qian)對設(she)備和(he)物品的(de)(de)支配，但它并(bing)沒有基于(yu)英(ying)特爾系統的(de)(de)規模和(he)覆蓋范圍，無法滿足大數據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心和(he)機器學習和(he)人(ren)工智能等(deng)計算(suan)密集型(xing)功能的(de)(de)需求(qiu)。憑借從小型(xing)邊(bian)緣計算(suan)解(jie)決方案到大型(xing)數據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心系統的(de)(de)有效(xiao)擴展能力(li)，以(yi)及兼容的(de)(de)架構和(he)軟件解(jie)決方案，希望英(ying)特爾架構能夠在未來(lai)的(de)(de)5G網絡核心中(zhong)(zhong)占據(ju)(ju)(ju)主導地位。
英特爾公司的定位就是采用(yong)新的Xeon和Xeon可(ke)擴展處理器系列，可(ke)以在小型服務(wu)器上運行(xing)，直至數(shu)據中心(xin)規模。其人工智能產品(pin)，用(yong)于(yu)(yu)加速關鍵服務(wu)的FPGA以及(ji)用(yong)于(yu)(yu)更快響應(ying)和更低(di)總擁有成本（TCO）的Optane存儲(chu)器應(ying)該能夠(gou)充分利(li)用(yong)將運營商網(wang)絡(luo)現(xian)代化(hua)到5G及(ji)以上所(suo)需(xu)的不斷(duan)增長的支出(chu)。
這并不(bu)是說(shuo)基于ARM的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)，特別是來自高(gao)通(tong)公(gong)司(si)的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)，效果(guo)不(bu)佳。高(gao)通(tong)公(gong)司(si)將擁有5G調制(zhi)(zhi)解調器和(he)SoC市場的(de)(de)(de)(de)主導份(fen)額(e)，為(wei)現代(dai)智能手機(ji)和(he)類似(si)的(de)(de)(de)(de)終端用戶和(he)固定(ding)設備提供商(shang)(shang)用和(he)消費者物聯網支持。它將從中(zhong)(zhong)端到高(gao)端為(wei)系統供電（像Mediatek這樣的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)國芯片制(zhi)(zhi)造商(shang)(shang)將積極瞄準(zhun)低端設備）。
雖(sui)然英(ying)特爾公(gong)司確(que)實制(zhi)造了(le)5G調(diao)(diao)制(zhi)解調(diao)(diao)器，但預(yu)計高通公(gong)司將在這一領(ling)域保持領(ling)先(xian)地位，特別(bie)是(shi)(shi)如果(guo)它可(ke)以解決(jue)與蘋果(guo)的(de)爭執(zhi)并贏回該業務。但是(shi)(shi)，雖(sui)然擁有(you)調(diao)(diao)制(zhi)解調(diao)(diao)器功能非常重要，但英(ying)特爾可(ke)以在該市(shi)場領(ling)域取(qu)(qu)得重大成功，取(qu)(qu)得成功。
總結
5G技術(shu)的80％的挑戰要(yao)(yao)求網絡(luo)運(yun)營商如果要(yao)(yao)提供5G承諾(nuo)的各種(zhong)優質(zhi)服務(wu)，同時保持低(di)成本和(he)高服務(wu)水(shui)平，則轉(zhuan)向完全(quan)網絡(luo)功能虛(xu)擬化（NFV）核心。從邊緣到數據(ju)(ju)中心的可擴(kuo)展且兼容的設備范圍將是其成功的關鍵(jian)。預計英特爾架構最終(zhong)將占據(ju)(ju)這(zhe)一領域(yu)，就像在企業和(he)云(yun)計算市場中一樣。
但是，雖然許多(duo)人都專注于設備挑(tiao)戰(zhan)（例如蘋果公(gong)司(si)的(de)iPhone將使用高通或英特爾(er)調(diao)制解調(diao)器，還是自行設計？）以(yi)及(ji)未(wei)來幾年可能(neng)(neng)達到的(de)數十億臺物聯網設備，等到5G成為主流時，這些設備只是冰山一角。5G面臨80％以(yi)上(shang)的(de)挑(tiao)戰(zhan)，是在更(geng)新和創建能(neng)(neng)夠真(zhen)正提供人們期望的(de)各種(zhong)服務和功能(neng)(neng)的(de)網絡。
5G網絡面臨的挑戰
5G網(wang)(wang)絡(luo)面臨(lin)哪些挑戰？最重要(yao)的(de)是產生(sheng)一個完(wan)全虛(xu)擬(ni)化(hua)的(de)網(wang)(wang)絡(luo)核心。目前，大多(duo)數網(wang)(wang)絡(luo)都使用具有專用單用途(tu)功能（如交換機、路由器(qi)、NIC、RAN）的(de)設備。當組織希望能夠更改和提供新的(de)服務(wu)(wu)、網(wang)(wang)絡(luo)連接(jie)和軟件(jian)解決方(fang)案時，這并不(bu)能很(hen)好地(di)工作。幾年來，運營商一直在向(xiang)網(wang)(wang)絡(luo)功能虛(xu)擬(ni)化(hua)（NFV）邁進。但是5G已經(jing)迫在眉睫。為什么？網(wang)(wang)絡(luo)切(qie)片、NB物聯(lian)網(wang)(wang)、服務(wu)(wu)質量(liang)、邊(bian)緣(yuan)智能、多(duo)個無線網(wang)(wang)絡(luo)/連接(jie)等服務(wu)(wu)都需要(yao)網(wang)(wang)絡(luo)功能虛(xu)擬(ni)化(hua)（NFV）。
為了(le)(le)使(shi)網(wang)絡(luo)功(gong)能(neng)虛(xu)擬化（NFV）成為現實，運(yun)營商正在安(an)裝(zhuang)不(bu)是通(tong)過定(ding)制的(de)(de)固定(ding)功(gong)能(neng)處理(li)器供(gong)電的(de)(de)設(she)備(bei)，而是通(tong)過多用(yong)途可編程服(fu)(fu)務(wu)器，這些服(fu)(fu)務(wu)器在許(xu)多方(fang)面類(lei)似于企業和(he)云中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)(de)標準應用(yong)服(fu)(fu)務(wu)器。它們是完全可編程的(de)(de)，能(neng)夠根據新服(fu)(fu)務(wu)產品(pin)的(de)(de)需(xu)要(yao)在本(ben)地運(yun)行應用(yong)程序。為了(le)(le)實現網(wang)絡(luo)功(gong)能(neng)虛(xu)擬化（NFV）設(she)備(bei)的(de)(de)“混合搭配”以滿足特定(ding)的(de)(de)需(xu)求和(he)能(neng)力，網(wang)絡(luo)設(she)備(bei)提供(gong)商（例如愛立信、諾基亞、三星和(he)華為）提供(gong)一系(xi)列設(she)備(bei)，覆蓋(gai)范圍從相對較小的(de)(de)基于塔臺的(de)(de)邊緣系(xi)統到在數據中(zhong)心運(yun)行的(de)(de)大功(gong)率系(xi)統。
這給網絡設備市(shi)場帶來了新的(de)(de)維度(du)和(he)新的(de)(de)競爭。在(zai)過(guo)去，固定功能系(xi)統由(you)ARM、PowerPC、MIPS、DSP和(he)專(zhuan)有芯片解決方案的(de)(de)多種(zhong)組合驅動，幾乎沒有標準化架(jia)構。Intel體系(xi)結構和(he)x86處理器占據了企業服務器空間的(de)(de)主導地位，它們只是這個專(zhuan)有市(shi)場的(de)(de)一(yi)小部分。
然而(er)，隨著(zhu)網絡(luo)功(gong)能(neng)(neng)虛擬化(hua)（NFV）的出(chu)現以及隨后對網絡(luo)核(he)心通(tong)用(yong)可(ke)編程計算系統的需求，市(shi)場(chang)發生了變(bian)化(hua)。估(gu)計英特(te)爾公司目(mu)前擁有約20％的網絡(luo)設備市(shi)場(chang)份(fen)(fen)額(e)。隨著(zhu)越來(lai)越多(duo)的運營商更新網絡(luo)功(gong)能(neng)(neng)虛擬化(hua)（NFV）設備，并且思科(ke)等(deng)主要(yao)廠(chang)商增加了市(shi)場(chang)份(fen)(fen)額(e)，預計未來(lai)三(san)到(dao)四年內這一(yi)比例將增加到(dao)30％至40％。
但是(shi)這些(xie)服務器也需(xu)要(yao)專門(men)的計算能力。預計在(zai)未來三年內，所(suo)有(you)網絡(luo)功能虛擬化(hua)(hua)（NFV）系(xi)統都需(xu)要(yao)提供(gong)人(ren)工智能引(yin)擎來為(wei)基(ji)于人(ren)工智能的服務提供(gong)動力。此外，保護數據的本地化(hua)(hua)處(chu)理以(yi)及減少任務關鍵型系(xi)統（如自動駕(jia)駛(shi)、醫療支持系(xi)統、公(gong)共(gong)安全、智能城市）的延(yan)遲，將增加對邊緣處(chu)理和存儲/的(de)(de)需(xu)求(qiu)，而不是一切都(dou)被(bei)發送到云端(duan)。這種分布式處(chu)理范(fan)例需(xu)要(yao)兼容的(de)(de)標準(zhun)化(hua)架構，可(ke)根據需(xu)要(yao)進行擴展和縮小。
人們已(yi)經在(zai)企業(ye)(ye)市場中看到了類似(si)的需求(qiu)，因此(ci)重定向(xiang)此(ci)功(gong)能(neng)以解決5G基礎(chu)設施問(wen)題(ti)是一種合理的擴展。這種理念使英特爾(er)架構能(neng)夠主宰企業(ye)(ye)和云計(ji)算。
英特爾公司希望成為所有5G基礎設施的首選供應商
為此，英特爾(er)公司剛剛發布了第二代Xeon可擴(kuo)展處(chu)理(li)器芯片，旨在使下一代網絡功能虛擬(ni)化（NFV）系統更加(jia)強大且經濟高效。結(jie)合其Optane持久(jiu)器系統(tong)，人工智能/機器學(xue)習子系統(tong)以(yi)及使(shi)用FPGA構建的外圍加速器，英特爾將自身(shen)定位于擴展面向服務的復(fu)雜網絡(luo)運(yun)營的需求。它希望成(cheng)為所有(you)5G基礎設施的首選供應商(shang)。
為(wei)了實現這一吸(xi)引力，英特爾(er)公司需要推出一系(xi)列芯片和(he)內存解(jie)決(jue)方案，以(yi)支持(chi)支持(chi)新的5G服務(wu)所需的大量軟(ruan)件，包(bao)括視頻服務(wu)/流媒體、基(ji)于人(ren)工智能的客戶(hu)支持(chi)和(he)安(an)全性(xing)，復雜的計費解(jie)決(jue)方案、多無(wu)線電網絡、企業安(an)裝的網絡等。運(yun)營商需要的是(shi)一個可擴展的平臺，他們可以(yi)通過(guo)調(diao)整平臺大小來(lai)完成所需的任務(wu)來(lai)編寫軟(ruan)件然后進(jin)行部署，就(jiu)像(xiang)人(ren)們目前在企業部署中看到的那樣(yang)。
雖然ARM公(gong)司已經(jing)將核心設(she)備作為(wei)擴展目標(biao)，超越了當前(qian)對設(she)備和(he)物品的(de)(de)支配，但它并(bing)沒有基于(yu)英(ying)特爾系統的(de)(de)規模和(he)覆蓋范圍，無法滿足大數據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心和(he)機器學習和(he)人(ren)工智能等(deng)計算(suan)密集型(xing)功能的(de)(de)需求(qiu)。憑借從小型(xing)邊(bian)緣計算(suan)解(jie)決方案到大型(xing)數據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心系統的(de)(de)有效(xiao)擴展能力(li)，以(yi)及兼容的(de)(de)架構和(he)軟件解(jie)決方案，希望英(ying)特爾架構能夠在未來(lai)的(de)(de)5G網絡核心中(zhong)(zhong)占據(ju)(ju)(ju)主導地位。
英特爾公司的定位就是采用(yong)新的Xeon和Xeon可(ke)擴展處理器系列，可(ke)以在小型服務(wu)器上運行(xing)，直至數(shu)據中心(xin)規模。其人工智能產品(pin)，用(yong)于(yu)(yu)加速關鍵服務(wu)的FPGA以及(ji)用(yong)于(yu)(yu)更快響應(ying)和更低(di)總擁有成本（TCO）的Optane存儲(chu)器應(ying)該能夠(gou)充分利(li)用(yong)將運營商網(wang)絡(luo)現(xian)代化(hua)到5G及(ji)以上所(suo)需(xu)的不斷(duan)增長的支出(chu)。
這并不(bu)是說(shuo)基于ARM的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)，特別是來自高(gao)通(tong)公(gong)司(si)的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)，效果(guo)不(bu)佳。高(gao)通(tong)公(gong)司(si)將擁有5G調制(zhi)(zhi)解調器和(he)SoC市場的(de)(de)(de)(de)主導份(fen)額(e)，為(wei)現代(dai)智能手機(ji)和(he)類似(si)的(de)(de)(de)(de)終端用戶和(he)固定(ding)設備提供商(shang)(shang)用和(he)消費者物聯網支持。它將從中(zhong)(zhong)端到高(gao)端為(wei)系統供電（像Mediatek這樣的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)國芯片制(zhi)(zhi)造商(shang)(shang)將積極瞄準(zhun)低端設備）。
雖(sui)然英(ying)特爾公(gong)司確(que)實制(zhi)造了(le)5G調(diao)(diao)制(zhi)解調(diao)(diao)器，但預(yu)計高通公(gong)司將在這一領(ling)域保持領(ling)先(xian)地位，特別(bie)是(shi)(shi)如果(guo)它可(ke)以解決(jue)與蘋果(guo)的(de)爭執(zhi)并贏回該業務。但是(shi)(shi)，雖(sui)然擁有(you)調(diao)(diao)制(zhi)解調(diao)(diao)器功能非常重要，但英(ying)特爾可(ke)以在該市(shi)場領(ling)域取(qu)(qu)得重大成功，取(qu)(qu)得成功。
總結
5G技術(shu)的80％的挑戰要(yao)(yao)求網絡(luo)運(yun)營商如果要(yao)(yao)提供5G承諾(nuo)的各種(zhong)優質(zhi)服務(wu)，同時保持低(di)成本和(he)高服務(wu)水(shui)平，則轉(zhuan)向完全(quan)網絡(luo)功能虛(xu)擬化（NFV）核心。從邊緣到數據(ju)(ju)中心的可擴(kuo)展且兼容的設備范圍將是其成功的關鍵(jian)。預計英特爾架構最終(zhong)將占據(ju)(ju)這(zhe)一領域(yu)，就像在企業和(he)云(yun)計算市場中一樣。
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