我們正在見(jiàn)證一個(gè)巨大的計(jì)算機(jī)創(chuàng)新階段。全球5G快速加速推廣與數(shù)據(jù)密集型工作負(fù)荷和人工智能生成的突破性發(fā)展相交叉。整個(gè)計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)需要前所未有的靈活性，以創(chuàng)新和探索新的加速、新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和新的方法來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)消費(fèi)需求。半導(dǎo)體設(shè)計(jì)成本上升和全球能源預(yù)算收縮帶來(lái)的額外挑戰(zhàn)意味著我們正在轉(zhuǎn)型全球計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。

5G和人工智能的結(jié)合有很大的機(jī)會(huì)。5G技術(shù)可以為人工智能應(yīng)用程序提供高吞吐量、低延遲和可靠的連接，以收集、傳輸和處理大量數(shù)據(jù)。人工智能作為回報(bào)，可以幫助5G網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)分配資源，管理流量，檢測(cè)異常。人工智能還可以利用5G為用戶和設(shè)備提供個(gè)性化、情境化的智能服務(wù)。這兩種技術(shù)將真正改變我們的交流、工作和生活方式。

但是每個(gè)故事都有兩個(gè)方面。5G和人工智能給數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)商和客戶帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，因?yàn)閮烧叨紩?huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，需要以靈活、及時(shí)、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的方式進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和分析。為了充分利用這一機(jī)會(huì)，數(shù)據(jù)中心架構(gòu)師需要圍繞計(jì)算的設(shè)計(jì)、構(gòu)建和部署尋找改變方法。

RAN虛擬5G：邊緣數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵推動(dòng)者。

虛擬無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)是支持5G的關(guān)鍵創(chuàng)新之一(vRAN)。VRAN是一種相對(duì)較新的部署模式，正在流行中。它將蜂窩基帶處理功能與硬件解耦，并在通用服務(wù)器上運(yùn)行作為軟件。

這樣可以為5G網(wǎng)絡(luò)的部署和管理提供更大的靈活性、可擴(kuò)展性和效率。通過(guò)多種方式可以實(shí)現(xiàn)虛擬化5G基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。首先，結(jié)合相同的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，為5G連接和邊緣應(yīng)用提供服務(wù)，使連接和數(shù)據(jù)處理更加接近源；其次，軟件驅(qū)動(dòng)的云原生基礎(chǔ)設(shè)施可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)資源分配、負(fù)載平衡、配置更快、網(wǎng)絡(luò)管理自動(dòng)化，對(duì)運(yùn)行效率影響很大。第三，通過(guò)光纖連接，vRAN可以將多個(gè)基站匯集到集中式服務(wù)器池中，從而減少5G基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性。

vRAN可以在減少延遲和提高性能的同時(shí)，促進(jìn)邊緣計(jì)算，使計(jì)算能力更接近最終用戶及其設(shè)備。但為了充分發(fā)揮其潛力，VRAN需要一個(gè)計(jì)算平臺(tái)來(lái)支持高吞吐量、低延遲和確定性的無(wú)線電信號(hào)處理，同時(shí)保持非常高的計(jì)算效率。它還需要一個(gè)高速網(wǎng)絡(luò)接口來(lái)處理服務(wù)器、無(wú)線電和終端設(shè)備之間的大量數(shù)據(jù)流，這進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了對(duì)改變方法的需求。

今天的5G數(shù)據(jù)中心：CPU和DPU

傳統(tǒng)的通用CPU不能處理復(fù)雜多樣的5GvRAN堆棧工作負(fù)載。數(shù)據(jù)中心的流量急劇增加，包括操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用程序和協(xié)議，通過(guò)將所有網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化為軟件，從而降低了CPU的效率。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，CPU需要一種特殊的加速設(shè)備，可以卸載CPU的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)，以提高其性能和效率。數(shù)據(jù)處理單元是當(dāng)今5G數(shù)據(jù)中心最受歡迎的加速設(shè)備之一。

DPU是一種具有嵌入式處理器或編程邏輯的網(wǎng)卡，可以執(zhí)行數(shù)據(jù)包處理、加密/解密、壓縮/解壓、負(fù)載平衡、防火墻、路由/交換和服務(wù)質(zhì)量等網(wǎng)絡(luò)功能。(QoS)。通過(guò)接管部分網(wǎng)絡(luò)相關(guān)任務(wù)，DPU可以幫助降低服務(wù)器的CPU利用率和功耗，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的靈活性和可編程性，并根據(jù)不同的場(chǎng)景進(jìn)行配置和優(yōu)化。

異構(gòu)計(jì)算為未來(lái)的工作負(fù)荷增加了更多的靈活性。

盡管今天的5G數(shù)據(jù)中心已經(jīng)使用CPU和DPU來(lái)支持vRAN和其它5G應(yīng)用，但是下一代5G數(shù)據(jù)中心將需要在硬件架構(gòu)、軟件平臺(tái)和服務(wù)模型等方面提供更大的靈活性。舉例來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)中心可以使用GPU來(lái)處理復(fù)雜的數(shù)學(xué)、圖形、視頻或其它大型數(shù)據(jù)集；GPU或TPU用于機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載；為了解決更多的定制工作負(fù)荷，F(xiàn)PGA可以用來(lái)編程邏輯。

這種類型的異構(gòu)計(jì)算有助于提高智能邊緣數(shù)據(jù)中心的性能、效率和可擴(kuò)展性。這些數(shù)據(jù)中心可以提供更接近最終用戶的RAN服務(wù)、云計(jì)算能力和人工智能應(yīng)用服務(wù)。最終，將更專業(yè)的計(jì)算轉(zhuǎn)移到更接近設(shè)備和最終用戶的位置，可以改善許多下一代用例，以改善延遲，實(shí)現(xiàn)5G承諾。

最近，軟銀、英偉達(dá)和Arm宣布合作，旨在為人工智能和高性能計(jì)算(HPC)建立世界上最先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心。這是目前這類數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型的最佳例子之一，具有特殊的處理功能。本次合作有望為基于NvidiaGH200GraceHopper超級(jí)芯片的生成AI和5G/6G應(yīng)用提供一個(gè)開創(chuàng)性的平臺(tái)，軟銀計(jì)劃在日本各地新的分布式AI數(shù)據(jù)中心推出這個(gè)平臺(tái)。新數(shù)據(jù)中心的分布將比過(guò)去使用的數(shù)據(jù)中心更加均勻，并且可以處理人工智能和5G工作負(fù)荷。這樣，它們就可以更好地以低延遲的峰值能量運(yùn)行，并且大大幅降低。

軟銀將與英偉達(dá)合作建立數(shù)據(jù)中心，在多租戶通用服務(wù)器平臺(tái)上托管生成型人工智能和無(wú)線應(yīng)用，以便在全球范圍內(nèi)快速部署生成型人工智能應(yīng)用和服務(wù)，從而降低成本，提高能效。

這種類型的創(chuàng)新代表了5G和人工智能的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。整個(gè)數(shù)據(jù)中心圍繞特殊處理提供的目標(biāo)性能構(gòu)建，為運(yùn)營(yíng)商提供了實(shí)現(xiàn)vRAN潛力所需的運(yùn)營(yíng)效率。此外，特殊處理使運(yùn)營(yíng)商能夠在同一物理位置共同管理計(jì)算密集型服務(wù)，如人工智能或3D視頻會(huì)議，從而更接近數(shù)據(jù)和用戶。這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)殪`活性、低延遲性和性能效率保證了計(jì)算資源的最佳使用和所需的資本和能源成本，從而改變了整個(gè)數(shù)據(jù)中心的TCO(總成本)公式。

當(dāng)我們展望下一代5G數(shù)據(jù)中心時(shí)，我們對(duì)靈活高效的計(jì)算平臺(tái)的需求非常重要。在5G和人工智能的推動(dòng)下，下一代數(shù)據(jù)中心將被定義為適應(yīng)新技術(shù)和工作負(fù)載的能力，并為企業(yè)和消費(fèi)者提供所需的性能和效率——我們將繼續(xù)看到高效、專業(yè)的硅作為這一領(lǐng)域創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。

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標(biāo)簽：5G數(shù)據(jù),人工智能,5G網(wǎng)絡(luò),RAN虛擬5G,5G人工智能