5G架構引爆邊緣需求 完整選項依應用配置

2020-12-23
雖然邊緣運算並非一定得在5G應用場景下才能夠使用,但美超微認為,當資料大量流動,而且延遲的時間短到沒有辦法容忍的時候,自然而然,就必須要把運算往前端推進。

 

將邊緣運算(Edge Computing)定位在5G時代重心,美超微(Supermicro)近期也鎖定5G和電信應用的工作負載需求推出一款通過網路設備建構系統(NEBS)第三級認證的2U Ultra-E短機身伺服器。這款針對邊緣微型資料中心所設計的伺服器,深度僅22.6吋,小巧的機身除了可搭載2顆第二代Intel Xeon可擴充處理器、24個DIMM插槽可支援高達6TB DDR4記憶體之外,還具有高度的彈性與靈活性,8個PCI-E 3.0擴充槽,可用於擴充網路、GPU以及FPGA等選項。

考量部署於邊緣位置可能面對的惡劣環境,這款設備成功挑戰了NEBS Level 3的高標準。NEBS是美國電信設備最常見的安全、空間和環境的設計準則,而第三級認證意謂著設備必須通過最嚴苛的壓力測試,其中包含工作環境溫度、粉塵、熱測試、抗震性等等,美超微(台灣)物聯網嵌入式解決方案資深經理楊佩蓉提到,除了伺服器要在55℃高溫承受72小時且不能當機的要求之外,放置在機櫃上也要做芮氏地震七級強度的測試,不管是上下左右的搖晃,伺服器都不能出現問題,必須要能正常運行。另外,伺服器也有可能部署在海面上的船舶,因此必須通過鹽霧測試,甚至火燒測試以及防塵設計也包含在內。

美超微(Supermicro)2U Ultra-E短機身伺服器已通過網路設備建構系統(NEBS)第三級認證。

除此之外,美超微也在年初打造了新款戶外邊緣系統,可用來部署在智慧路燈桿上。採用Intel Xeon D系列處理器之外,也配備三個PCI-E擴展插槽,可支援GPU或FPGA,另外也支援虛擬化和容器技術,適合5G RAN、AI推論及其他智慧邊緣領域的相關應用。由於戶外環境沒有冷氣空調,因此戶外邊緣系統提供IP65等級的防護設計,內部的加熱器和高效換熱器還能用來調節設備溫度避免熱當。

美超微(台灣)產品管理協理張光華指出,從產品設計的角度來看,「空間」是邊緣運算設備的挑戰之一,如何在狹小空間、溫度條件不佳的環境內設計出符合應用需求的設備,是設備供應商必須克服的難題。「但是邊緣運算應用不見得都是輕量的需求,因此美超微也與工研院合作開發出具有移動性的邊緣資料中心,特別是在節能的考量下,將伺服器浸泡在特殊水冷液中,可以有效降低電力供應需求。這中間,包含電信營運商、系統整合商、伺服器與散熱循環供應商都必須參與其中,才能打造出一個極致、可移動的資料中心。」

三大轉變促成市場時機

他觀察,5G時代下電信產業將面臨三大轉變:從封閉到開放、從黑盒子到白牌,以及從核心到邊緣。過往控制電信網路的核心設備主要是掌握在幾個主要的電信設備商中,但隨著技術的發展與演進,現今正在逐漸走向開放,包含通訊協定、操作介面、API都將改成開放式架構。而在軟體定義一切(Software Defined Everything)的趨勢下,有別於專用架構,現今標準的x86伺服器就能支援,「這正是美超微的優勢之一,從核心資料中心到雲端運算,美超微提供了許多產品選項,現在也準備好跨足5G相關的應用與服務,同時也加入許多開放架構組織,例如推動5G開放網路架構的O-RAN便是其中之一。」

最後,當企業的產品與服務需要匹配大量的5G裝置進行連結,在大頻寬與低延遲的要求下,無法等待將資料送到資料中心或雲端處理完再回傳時,就必須把原本雲端才有的能力往前推送到靠近資料發生的地點。「一如自駕車不能等到撞車了才被告知要煞車是同樣的道理,邊緣運算滿足了資料即時處理回應的需求。」張光華提到,雖然邊緣運算並非一定得在5G應用場景下才能夠使用,「但當資料大量流動,而且延遲的時間短到沒有辦法容忍的時候,自然而然,就必須要把運算往前端推進。」

然而,邊緣運算的範圍其實非常廣泛,單就硬體層面而言,包含閘道器、短距離運算、網路功能優化,乃至於小型區域性的資料中心都可視為邊緣運算的範疇。楊佩蓉以日本為例補充說明,她提到,日本因地小人稠之故,很難像美國一樣建置超大型的資料中心,多半都是建置區域型的資料中心,甚至可能只是某棟大樓裡面的某一個樓層,但對於企業來說,這就是一個很靠近核心的邊緣。「邊緣運算應用非常多元,很難有一種方案能夠滿足所有需求,即使場景類似,因企業考量不同,硬體的配置也會有所差異,美超微多年來一直與處理器大廠Intel、AMD合作非常緊密,從低功耗、小型閘道器這類無風扇設計,到室內可支援GPU、FPGA的高效能選項,Supermicro都有相對應的解決方案可提供選擇。」

佈局產業結盟電信與ISV 

邊緣運算市場正在快速增長,美超微也結盟生態系夥伴共同合作,例如5G解決方案供應商、無線基地台設備商,電信軟體廠Altiostar等等,除了電信領域之外,也與專注於醫療產業的ISV業者合作。楊佩蓉提到,日本有間AI推論的ISV業者整合美超微的邊緣硬體,應用在X光片的判讀上,該AI模型可以判讀到15種胸腔及肺部的問題,如果運用這種方式,就能節省不少檢測成本,而且正確率可達到96%以上。另外,針對工業4.0,也與美國智慧工廠領域相關的軟體廠商合作,運用在製造業或是半導體產業,此外也有電廠的應用。

美超微(台灣)產品管理協理張光華(右)指出,美超微的目標是因應未來的趨勢與應用,設計出對的產品,讓企業隨時都可以開發使用。左一為美超微(台灣)產品經理曹家榮,左二為美超微(台灣)物聯網嵌入式解決方案資深經理楊佩蓉。

最後,張光華強調,邊緣運算爆發的需求主要是隨著5G基礎架構而來,Supermicro一直自許要有能力打造一輛F1賽車,但是想要贏得比賽,還是需要專業的賽車手,「應用」當然是不可或缺的關鍵,但是不同的邊緣應用場景有不同的需求,自然需要不同的產品應對,美超微的目標是因應未來的趨勢與應用,設計出對的產品,讓企業隨時都可以開發使用。

 


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