實現5G的真正挑戰：網絡
2019-4-17 17:04:43 點擊：
如今(jin)，每個人似(si)乎都在(zai)關注主要(yao)的通(tong)信設(she)備制造商(shang)是否可以(yi)銷售5G手機(ji)。事實(shi)上(shang)，他們正在(zai)推出基于主要(yao)制造商(shang)（如高通(tong)、華為、英特爾）芯片設(she)計的設(she)備（如三(san)星、華為）。
但是(shi)(shi)(shi)，雖然許多人都(dou)專注于設(she)(she)備(bei)挑戰（例(li)如蘋(pin)果公司的(de)(de)(de)iPhone將使用高通或(huo)英特爾調(diao)(diao)制解調(diao)(diao)器，還是(shi)(shi)(shi)自行設(she)(she)計？）以及(ji)未(wei)來幾年可能(neng)(neng)達到(dao)的(de)(de)(de)數十億臺物(wu)聯網設(she)(she)備(bei)，等到(dao)5G成為主流時，這些設(she)(she)備(bei)只是(shi)(shi)(shi)冰山一角。5G面臨80％以上的(de)(de)(de)挑戰，是(shi)(shi)(shi)在更新和創建能(neng)(neng)夠真正提供人們期望的(de)(de)(de)各種服務和功能(neng)(neng)的(de)(de)(de)網絡。
5G網絡面臨的挑戰
5G網(wang)絡(luo)(luo)面臨哪(na)些挑戰(zhan)？最重要(yao)的是(shi)(shi)產生一個完全虛擬化的網(wang)絡(luo)(luo)核心。目前，大多(duo)數(shu)網(wang)絡(luo)(luo)都(dou)使用(yong)(yong)具(ju)有專用(yong)(yong)單(dan)用(yong)(yong)途功(gong)(gong)能(neng)(neng)（如交(jiao)換機、路由器(qi)、NIC、RAN）的設備。當組織希望能(neng)(neng)夠更改和提供新的服(fu)(fu)務、網(wang)絡(luo)(luo)連接和軟件解決方案(an)時，這并不能(neng)(neng)很(hen)好(hao)地工(gong)作(zuo)。幾(ji)年來，運(yun)營商一直(zhi)在向網(wang)絡(luo)(luo)功(gong)(gong)能(neng)(neng)虛擬化（NFV）邁進。但是(shi)(shi)5G已經(jing)迫(po)在眉睫(jie)。為什么？網(wang)絡(luo)(luo)切(qie)片(pian)、NB物聯網(wang)、服(fu)(fu)務質量、邊緣智能(neng)(neng)、多(duo)個無線(xian)網(wang)絡(luo)(luo)/連接等服(fu)(fu)務都(dou)需要(yao)網(wang)絡(luo)(luo)功(gong)(gong)能(neng)(neng)虛擬化（NFV）。
為了(le)使(shi)網絡(luo)(luo)功能虛擬化(hua)（NFV）成為現實(shi)，運(yun)(yun)營商正在安裝不是(shi)(shi)通過定制的(de)固(gu)定功能處理器供(gong)(gong)電的(de)設(she)備，而(er)是(shi)(shi)通過多(duo)用途可編程服(fu)務器，這(zhe)些服(fu)務器在許多(duo)方面類(lei)似于企(qi)業和云中使(shi)用的(de)標準應(ying)(ying)用服(fu)務器。它(ta)們是(shi)(shi)完全(quan)可編程的(de)，能夠根據新服(fu)務產品的(de)需要在本(ben)地運(yun)(yun)行應(ying)(ying)用程序。為了(le)實(shi)現網絡(luo)(luo)功能虛擬化(hua)（NFV）設(she)備的(de)“混合搭配”以滿足特定的(de)需求和能力(li)，網絡(luo)(luo)設(she)備提供(gong)(gong)商（例(li)如(ru)愛立信、諾基亞、三星(xing)和華為）提供(gong)(gong)一系列設(she)備，覆蓋范圍(wei)從相對較小的(de)基于塔臺的(de)邊緣(yuan)系統到在數據中心運(yun)(yun)行的(de)大(da)功率(lv)系統。
這給網絡設備市(shi)場帶來(lai)了新(xin)的(de)(de)維(wei)度和(he)新(xin)的(de)(de)競爭(zheng)。在過去，固定功能系(xi)統由ARM、PowerPC、MIPS、DSP和(he)專(zhuan)有芯片解決方(fang)案(an)的(de)(de)多(duo)種(zhong)組合驅動，幾乎沒有標準化架構。Intel體系(xi)結構和(he)x86處理(li)器占(zhan)據了企業服務器空間的(de)(de)主(zhu)導地位，它(ta)們只是這個專(zhuan)有市(shi)場的(de)(de)一小部分。
然(ran)而(er)，隨著網絡(luo)(luo)功能(neng)虛(xu)擬化(hua)(hua)（NFV）的出現以(yi)及隨后對網絡(luo)(luo)核(he)心(xin)通用可編程計(ji)算(suan)系統的需(xu)求，市(shi)場(chang)發(fa)生了變(bian)化(hua)(hua)。估計(ji)英特爾公司目前擁有約20％的網絡(luo)(luo)設備(bei)市(shi)場(chang)份額。隨著越來越多(duo)的運營商更新(xin)網絡(luo)(luo)功能(neng)虛(xu)擬化(hua)(hua)（NFV）設備(bei)，并且思(si)科等主要廠商增(zeng)加了市(shi)場(chang)份額，預(yu)計(ji)未來三到(dao)四年內這一比(bi)例將增(zeng)加到(dao)30％至40％。
但是這些服務(wu)器也(ye)需要專門的計(ji)算能力。預(yu)計(ji)在未來三年內，所(suo)有網絡功能虛擬化(hua)（NFV）系(xi)統(tong)都需要提供人工智(zhi)能引擎(qing)來為基(ji)于人工智(zhi)能的服務(wu)提供動力。此外(wai)，保護數據的本地化(hua)處理以及減少任務(wu)關鍵(jian)型系(xi)統(tong)（如自(zi)動駕駛(shi)、醫(yi)療(liao)支持系(xi)統(tong)、公共安全、智(zhi)能城市）的延遲，將增加對邊緣處理和(he)存儲/的需(xu)(xu)求，而不是一切都被(bei)發(fa)送到云(yun)端。這(zhe)種分布式處理范例需(xu)(xu)要兼容的標準化架構，可根(gen)據需(xu)(xu)要進行(xing)擴(kuo)展和縮小。
人們已經在(zai)企業(ye)市(shi)場中看到(dao)了類似的(de)需(xu)求，因此重定向此功能(neng)以(yi)解決5G基(ji)礎設施問題是一(yi)種(zhong)合(he)理(li)的(de)擴展。這種(zhong)理(li)念使英(ying)特爾架構能(neng)夠主宰企業(ye)和云計算。
英特爾公司希望成為所有5G基礎設施的首選供應商
為此，英特爾公(gong)司(si)剛剛發(fa)布(bu)了(le)第二代Xeon可擴展處理(li)器(qi)芯片，旨(zhi)在(zai)使(shi)下一代網絡功能虛擬化（NFV）系統更(geng)加強大且經濟高效。結合其Optane持久(jiu)器系(xi)統，人(ren)工智能/機器學習子系(xi)統以及使用FPGA構建(jian)的(de)外圍加速器，英特爾將(jiang)自身定(ding)位于擴展面向服務(wu)的(de)復雜網絡運營(ying)的(de)需求。它希望成為所(suo)有5G基礎設施的(de)首選供應商。
為了實現這(zhe)一吸引力，英(ying)特爾公司(si)需(xu)要推出一系(xi)列芯片(pian)和內(nei)存(cun)解(jie)決方(fang)案，以(yi)支持支持新的(de)5G服務(wu)所(suo)需(xu)的(de)大量(liang)軟件，包括視頻服務(wu)/流(liu)媒(mei)體(ti)、基于人工智(zhi)能的(de)客戶支持和安全性，復雜的(de)計費解(jie)決方(fang)案、多(duo)無線電網絡、企業(ye)安裝(zhuang)的(de)網絡等。運營商需(xu)要的(de)是(shi)一個可擴展的(de)平臺，他(ta)們可以(yi)通過調整平臺大小來完成所(suo)需(xu)的(de)任(ren)務(wu)來編寫軟件然后進行部(bu)署，就(jiu)像人們目前在企業(ye)部(bu)署中看到的(de)那樣。
雖(sui)然ARM公(gong)司已經將核(he)心設備作(zuo)為擴展目標，超越了當前對設備和(he)(he)(he)物品(pin)的(de)(de)支配(pei)，但它(ta)并沒有基于英特爾系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)規模和(he)(he)(he)覆蓋范(fan)圍(wei)，無法(fa)滿(man)足大數(shu)據中(zhong)心和(he)(he)(he)機器學(xue)習和(he)(he)(he)人(ren)工(gong)智能等計算密集(ji)型(xing)功(gong)能的(de)(de)需求(qiu)。憑借從小(xiao)型(xing)邊緣計算解決方案到大型(xing)數(shu)據中(zhong)心系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)有效擴展能力，以(yi)及兼容的(de)(de)架構和(he)(he)(he)軟件解決方案，希望英特爾架構能夠(gou)在未來的(de)(de)5G網絡(luo)核(he)心中(zhong)占據主(zhu)導地位(wei)。
英特爾公司的定位就是采(cai)用(yong)新(xin)的Xeon和(he)Xeon可擴(kuo)展處理器(qi)(qi)系列(lie)，可以在(zai)小(xiao)型服(fu)務器(qi)(qi)上(shang)運(yun)(yun)行，直(zhi)至數據中心(xin)規模。其人工智能產品，用(yong)于(yu)加速關鍵服(fu)務的FPGA以及用(yong)于(yu)更(geng)快響應和(he)更(geng)低總擁有成本（TCO）的Optane存儲器(qi)(qi)應該能夠充分利用(yong)將運(yun)(yun)營商網絡現代化(hua)到5G及以上(shang)所需的不斷增長的支出。
這(zhe)并不是說基于ARM的(de)產品(pin)，特別是來自高(gao)通(tong)公司的(de)產品(pin)，效(xiao)果(guo)不佳。高(gao)通(tong)公司將(jiang)擁有5G調制(zhi)解調器和(he)(he)SoC市場(chang)的(de)主導份(fen)額，為現代智能手機和(he)(he)類(lei)似的(de)終端用戶和(he)(he)固定設備提供商用和(he)(he)消費者物(wu)聯網支持。它將(jiang)從中端到高(gao)端為系統供電(dian)（像Mediatek這(zhe)樣的(de)中國芯(xin)片制(zhi)造商將(jiang)積極瞄準低端設備）。
雖然(ran)英特(te)爾公司(si)確實制造了5G調(diao)(diao)制解(jie)調(diao)(diao)器，但(dan)預計高通公司(si)將在這一領域保(bao)持(chi)領先地位(wei)，特(te)別(bie)是如果(guo)它可以解(jie)決與蘋(pin)果(guo)的爭(zheng)執并贏回該業務(wu)。但(dan)是，雖然(ran)擁(yong)有調(diao)(diao)制解(jie)調(diao)(diao)器功能非常(chang)重要，但(dan)英特(te)爾可以在該市場領域取得(de)重大成功，取得(de)成功。
總結
5G技術的(de)80％的(de)挑戰要(yao)求網絡(luo)運營商如(ru)果(guo)要(yao)提供(gong)5G承(cheng)諾(nuo)的(de)各種優質(zhi)服(fu)務，同時保持低成(cheng)本和高(gao)服(fu)務水平，則轉向完全網絡(luo)功(gong)能虛擬化（NFV）核心。從(cong)邊緣到數據(ju)(ju)中心的(de)可(ke)擴展且兼容(rong)的(de)設(she)備范圍將是其成(cheng)功(gong)的(de)關(guan)鍵。預(yu)計(ji)英特爾架構最終(zhong)將占(zhan)據(ju)(ju)這一領域，就像在(zai)企業和云計(ji)算市(shi)場中一樣。
但是(shi)(shi)(shi)，雖然許多人都(dou)專注于設(she)(she)備(bei)挑戰（例(li)如蘋(pin)果公司的(de)(de)(de)iPhone將使用高通或(huo)英特爾調(diao)(diao)制解調(diao)(diao)器，還是(shi)(shi)(shi)自行設(she)(she)計？）以及(ji)未(wei)來幾年可能(neng)(neng)達到(dao)的(de)(de)(de)數十億臺物(wu)聯網設(she)(she)備(bei)，等到(dao)5G成為主流時，這些設(she)(she)備(bei)只是(shi)(shi)(shi)冰山一角。5G面臨80％以上的(de)(de)(de)挑戰，是(shi)(shi)(shi)在更新和創建能(neng)(neng)夠真正提供人們期望的(de)(de)(de)各種服務和功能(neng)(neng)的(de)(de)(de)網絡。
5G網絡面臨的挑戰
5G網(wang)絡(luo)(luo)面臨哪(na)些挑戰(zhan)？最重要(yao)的是(shi)(shi)產生一個完全虛擬化的網(wang)絡(luo)(luo)核心。目前，大多(duo)數(shu)網(wang)絡(luo)(luo)都(dou)使用(yong)(yong)具(ju)有專用(yong)(yong)單(dan)用(yong)(yong)途功(gong)(gong)能(neng)(neng)（如交(jiao)換機、路由器(qi)、NIC、RAN）的設備。當組織希望能(neng)(neng)夠更改和提供新的服(fu)(fu)務、網(wang)絡(luo)(luo)連接和軟件解決方案(an)時，這并不能(neng)(neng)很(hen)好(hao)地工(gong)作(zuo)。幾(ji)年來，運(yun)營商一直(zhi)在向網(wang)絡(luo)(luo)功(gong)(gong)能(neng)(neng)虛擬化（NFV）邁進。但是(shi)(shi)5G已經(jing)迫(po)在眉睫(jie)。為什么？網(wang)絡(luo)(luo)切(qie)片(pian)、NB物聯網(wang)、服(fu)(fu)務質量、邊緣智能(neng)(neng)、多(duo)個無線(xian)網(wang)絡(luo)(luo)/連接等服(fu)(fu)務都(dou)需要(yao)網(wang)絡(luo)(luo)功(gong)(gong)能(neng)(neng)虛擬化（NFV）。
為了(le)使(shi)網絡(luo)(luo)功能虛擬化(hua)（NFV）成為現實(shi)，運(yun)(yun)營商正在安裝不是(shi)(shi)通過定制的(de)固(gu)定功能處理器供(gong)(gong)電的(de)設(she)備，而(er)是(shi)(shi)通過多(duo)用途可編程服(fu)務器，這(zhe)些服(fu)務器在許多(duo)方面類(lei)似于企(qi)業和云中使(shi)用的(de)標準應(ying)(ying)用服(fu)務器。它(ta)們是(shi)(shi)完全(quan)可編程的(de)，能夠根據新服(fu)務產品的(de)需要在本(ben)地運(yun)(yun)行應(ying)(ying)用程序。為了(le)實(shi)現網絡(luo)(luo)功能虛擬化(hua)（NFV）設(she)備的(de)“混合搭配”以滿足特定的(de)需求和能力(li)，網絡(luo)(luo)設(she)備提供(gong)(gong)商（例(li)如(ru)愛立信、諾基亞、三星(xing)和華為）提供(gong)(gong)一系列設(she)備，覆蓋范圍(wei)從相對較小的(de)基于塔臺的(de)邊緣(yuan)系統到在數據中心運(yun)(yun)行的(de)大(da)功率(lv)系統。
這給網絡設備市(shi)場帶來(lai)了新(xin)的(de)(de)維(wei)度和(he)新(xin)的(de)(de)競爭(zheng)。在過去，固定功能系(xi)統由ARM、PowerPC、MIPS、DSP和(he)專(zhuan)有芯片解決方(fang)案(an)的(de)(de)多(duo)種(zhong)組合驅動，幾乎沒有標準化架構。Intel體系(xi)結構和(he)x86處理(li)器占(zhan)據了企業服務器空間的(de)(de)主(zhu)導地位，它(ta)們只是這個專(zhuan)有市(shi)場的(de)(de)一小部分。
然(ran)而(er)，隨著網絡(luo)(luo)功能(neng)虛(xu)擬化(hua)(hua)（NFV）的出現以(yi)及隨后對網絡(luo)(luo)核(he)心(xin)通用可編程計(ji)算(suan)系統的需(xu)求，市(shi)場(chang)發(fa)生了變(bian)化(hua)(hua)。估計(ji)英特爾公司目前擁有約20％的網絡(luo)(luo)設備(bei)市(shi)場(chang)份額。隨著越來越多(duo)的運營商更新(xin)網絡(luo)(luo)功能(neng)虛(xu)擬化(hua)(hua)（NFV）設備(bei)，并且思(si)科等主要廠商增(zeng)加了市(shi)場(chang)份額，預(yu)計(ji)未來三到(dao)四年內這一比(bi)例將增(zeng)加到(dao)30％至40％。
但是這些服務(wu)器也(ye)需要專門的計(ji)算能力。預(yu)計(ji)在未來三年內，所(suo)有網絡功能虛擬化(hua)（NFV）系(xi)統(tong)都需要提供人工智(zhi)能引擎(qing)來為基(ji)于人工智(zhi)能的服務(wu)提供動力。此外(wai)，保護數據的本地化(hua)處理以及減少任務(wu)關鍵(jian)型系(xi)統(tong)（如自(zi)動駕駛(shi)、醫(yi)療(liao)支持系(xi)統(tong)、公共安全、智(zhi)能城市）的延遲，將增加對邊緣處理和(he)存儲/的需(xu)(xu)求，而不是一切都被(bei)發(fa)送到云(yun)端。這(zhe)種分布式處理范例需(xu)(xu)要兼容的標準化架構，可根(gen)據需(xu)(xu)要進行(xing)擴(kuo)展和縮小。
人們已經在(zai)企業(ye)市(shi)場中看到(dao)了類似的(de)需(xu)求，因此重定向此功能(neng)以(yi)解決5G基(ji)礎設施問題是一(yi)種(zhong)合(he)理(li)的(de)擴展。這種(zhong)理(li)念使英(ying)特爾架構能(neng)夠主宰企業(ye)和云計算。
英特爾公司希望成為所有5G基礎設施的首選供應商
為此，英特爾公(gong)司(si)剛剛發(fa)布(bu)了(le)第二代Xeon可擴展處理(li)器(qi)芯片，旨(zhi)在(zai)使(shi)下一代網絡功能虛擬化（NFV）系統更(geng)加強大且經濟高效。結合其Optane持久(jiu)器系(xi)統，人(ren)工智能/機器學習子系(xi)統以及使用FPGA構建(jian)的(de)外圍加速器，英特爾將(jiang)自身定(ding)位于擴展面向服務(wu)的(de)復雜網絡運營(ying)的(de)需求。它希望成為所(suo)有5G基礎設施的(de)首選供應商。
為了實現這(zhe)一吸引力，英(ying)特爾公司(si)需(xu)要推出一系(xi)列芯片(pian)和內(nei)存(cun)解(jie)決方(fang)案，以(yi)支持支持新的(de)5G服務(wu)所(suo)需(xu)的(de)大量(liang)軟件，包括視頻服務(wu)/流(liu)媒(mei)體(ti)、基于人工智(zhi)能的(de)客戶支持和安全性，復雜的(de)計費解(jie)決方(fang)案、多(duo)無線電網絡、企業(ye)安裝(zhuang)的(de)網絡等。運營商需(xu)要的(de)是(shi)一個可擴展的(de)平臺，他(ta)們可以(yi)通過調整平臺大小來完成所(suo)需(xu)的(de)任(ren)務(wu)來編寫軟件然后進行部(bu)署，就(jiu)像人們目前在企業(ye)部(bu)署中看到的(de)那樣。
雖(sui)然ARM公(gong)司已經將核(he)心設備作(zuo)為擴展目標，超越了當前對設備和(he)(he)(he)物品(pin)的(de)(de)支配(pei)，但它(ta)并沒有基于英特爾系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)規模和(he)(he)(he)覆蓋范(fan)圍(wei)，無法(fa)滿(man)足大數(shu)據中(zhong)心和(he)(he)(he)機器學(xue)習和(he)(he)(he)人(ren)工(gong)智能等計算密集(ji)型(xing)功(gong)能的(de)(de)需求(qiu)。憑借從小(xiao)型(xing)邊緣計算解決方案到大型(xing)數(shu)據中(zhong)心系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)有效擴展能力，以(yi)及兼容的(de)(de)架構和(he)(he)(he)軟件解決方案，希望英特爾架構能夠(gou)在未來的(de)(de)5G網絡(luo)核(he)心中(zhong)占據主(zhu)導地位(wei)。
英特爾公司的定位就是采(cai)用(yong)新(xin)的Xeon和(he)Xeon可擴(kuo)展處理器(qi)(qi)系列(lie)，可以在(zai)小(xiao)型服(fu)務器(qi)(qi)上(shang)運(yun)(yun)行，直(zhi)至數據中心(xin)規模。其人工智能產品，用(yong)于(yu)加速關鍵服(fu)務的FPGA以及用(yong)于(yu)更(geng)快響應和(he)更(geng)低總擁有成本（TCO）的Optane存儲器(qi)(qi)應該能夠充分利用(yong)將運(yun)(yun)營商網絡現代化(hua)到5G及以上(shang)所需的不斷增長的支出。
這(zhe)并不是說基于ARM的(de)產品(pin)，特別是來自高(gao)通(tong)公司的(de)產品(pin)，效(xiao)果(guo)不佳。高(gao)通(tong)公司將(jiang)擁有5G調制(zhi)解調器和(he)(he)SoC市場(chang)的(de)主導份(fen)額，為現代智能手機和(he)(he)類(lei)似的(de)終端用戶和(he)(he)固定設備提供商用和(he)(he)消費者物(wu)聯網支持。它將(jiang)從中端到高(gao)端為系統供電(dian)（像Mediatek這(zhe)樣的(de)中國芯(xin)片制(zhi)造商將(jiang)積極瞄準低端設備）。
雖然(ran)英特(te)爾公司(si)確實制造了5G調(diao)(diao)制解(jie)調(diao)(diao)器，但(dan)預計高通公司(si)將在這一領域保(bao)持(chi)領先地位(wei)，特(te)別(bie)是如果(guo)它可以解(jie)決與蘋(pin)果(guo)的爭(zheng)執并贏回該業務(wu)。但(dan)是，雖然(ran)擁(yong)有調(diao)(diao)制解(jie)調(diao)(diao)器功能非常(chang)重要，但(dan)英特(te)爾可以在該市場領域取得(de)重大成功，取得(de)成功。
總結
5G技術的(de)80％的(de)挑戰要(yao)求網絡(luo)運營商如(ru)果(guo)要(yao)提供(gong)5G承(cheng)諾(nuo)的(de)各種優質(zhi)服(fu)務，同時保持低成(cheng)本和高(gao)服(fu)務水平，則轉向完全網絡(luo)功(gong)能虛擬化（NFV）核心。從(cong)邊緣到數據(ju)(ju)中心的(de)可(ke)擴展且兼容(rong)的(de)設(she)備范圍將是其成(cheng)功(gong)的(de)關(guan)鍵。預(yu)計(ji)英特爾架構最終(zhong)將占(zhan)據(ju)(ju)這一領域，就像在(zai)企業和云計(ji)算市(shi)場中一樣。
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