云邊協(xié)同為多元泛在的算力需求提供了智能敏捷、安全可靠、綠色低碳的基本保障。云邊協(xié)同既是目標(biāo)，同樣也是實(shí)現(xiàn)路徑，它將助推新一輪智算浪潮的蓬勃興起。
雙重驅(qū)動(dòng)，云邊協(xié)同成為重要發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)“十四五”規(guī)劃中明確提出要“協(xié)同發(fā)展云服務(wù)與邊緣計(jì)算服務(wù)”，國(guó)務(wù)院《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》同時(shí)指出要“加強(qiáng)面向特定場(chǎng)景的邊緣計(jì)算能力”。
云計(jì)算最早通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將分散的ICT資源集中起來(lái)，以云服務(wù)形式為客戶提供按需資源，極大改變了社會(huì)工作方式與商業(yè)模式。而借力于云端算力資源與端側(cè)數(shù)據(jù)處理的協(xié)同應(yīng)用，云端智能產(chǎn)品得到了快速發(fā)展。但隨著全球及中國(guó)數(shù)據(jù)量的爆發(fā)性增長(zhǎng)，海量設(shè)備端數(shù)據(jù)向中心云進(jìn)行傳輸和處理時(shí)，需要超大的帶寬與回傳容量，將面臨帶寬負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、傳輸成本上的巨大壓力。
隨著智慧城市、自動(dòng)駕駛、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用的落地，海量的終端設(shè)備實(shí)時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，集中式云計(jì)算在帶寬負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、數(shù)據(jù)管理成本等方面將愈發(fā)顯得捉襟見(jiàn)肘，難以適應(yīng)數(shù)據(jù)頻繁交互的需求，邊緣側(cè)的價(jià)值進(jìn)一步凸顯。
邊緣計(jì)算可在本地提供IT服務(wù)、計(jì)算能力，減少上傳的數(shù)據(jù)量、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)操作、服務(wù)交付的時(shí)間延遲，提高傳輸效率，讓海量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)本地存儲(chǔ)、處理、分析、決策和執(zhí)行。企業(yè)可以選擇將算力下沉至更貼近設(shè)備端的邊緣計(jì)算，衍生出端-邊-云的協(xié)同新模式。
在云計(jì)算高速發(fā)展的同時(shí)，邊緣計(jì)算需求激增。根據(jù)STL Partners邊緣計(jì)算關(guān)鍵數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2030年，全球邊緣計(jì)算市場(chǎng)整體規(guī)模將達(dá)到4450億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)到48%。
在邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（AII）聯(lián)合發(fā)布的《邊緣計(jì)算與云計(jì)算協(xié)同白皮書(shū)2.0》中明確指出，邊緣計(jì)算與云計(jì)算之間不是替代關(guān)系，而是互補(bǔ)協(xié)同關(guān)系。邊緣計(jì)算與云計(jì)算需要通過(guò)緊密協(xié)同才能更好地滿足各種需求場(chǎng)景的匹配，從而放大邊緣計(jì)算和云計(jì)算的應(yīng)用價(jià)值。邊緣計(jì)算既靠近執(zhí)行單元，更是云端所需高價(jià)值數(shù)據(jù)的采集和初步處理單元，可以更好地支撐云端應(yīng)用；反之，云計(jì)算通過(guò)大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化輸出的業(yè)務(wù)規(guī)則或模型可以下發(fā)到邊緣側(cè)，邊緣計(jì)算基于新的業(yè)務(wù)規(guī)則或模型運(yùn)行。
百花齊放，為推動(dòng)算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展奠定根基
如今，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷走深入實(shí)，再加上以ChatGPT為代表的AIGC浪潮的促進(jìn)與帶動(dòng)，算力這一數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代新型生產(chǎn)力的加速作用進(jìn)一步凸顯。2023年10月，工信部等六部門(mén)聯(lián)合印發(fā)的《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》指出，在推動(dòng)不同計(jì)算架構(gòu)的智能算力與通用算力協(xié)同發(fā)展,以滿足各類(lèi)業(yè)務(wù)需求的同時(shí)，更要加快邊緣算力建設(shè),推動(dòng)云邊端算力泛在分布。
歷經(jīng)多年的發(fā)展，云計(jì)算、邊緣計(jì)算整體產(chǎn)業(yè)和生態(tài)日趨成熟，已成為提升信息化發(fā)展水平、打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)新動(dòng)能的重要支撐，云計(jì)算與邊緣計(jì)算協(xié)同發(fā)展能夠最大化體現(xiàn)云邊計(jì)算的應(yīng)用價(jià)值。越來(lái)越多的云計(jì)算廠商開(kāi)始向邊緣側(cè)延伸和拓展，云邊協(xié)同的解決方案、應(yīng)用案例逐漸成熟并快速落地，為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了安全可靠的支撐。
在國(guó)際上，云計(jì)算巨頭亞馬遜、微軟和谷歌都已經(jīng)推出了相關(guān)邊緣計(jì)算產(chǎn)品。亞馬遜推出AWS Greengrass功能軟件，將AWS擴(kuò)展到設(shè)備上，在本地處理終端生成的數(shù)據(jù)，同時(shí)仍然可以使用運(yùn)來(lái)進(jìn)行管理、數(shù)據(jù)分析和持久的存儲(chǔ)；微軟發(fā)布Azure IoT Edge邊緣側(cè)產(chǎn)品，將云分析擴(kuò)展到邊緣設(shè)備，支持離線使用，同時(shí)聚焦邊緣的人工智能應(yīng)用；谷歌也在2018年推出了硬件芯片Edge TPU和軟件堆棧Cloud IoT Edge，可將數(shù)據(jù)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)功能擴(kuò)展到邊緣設(shè)備，使設(shè)備能夠?qū)?lái)自其傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)操作，并在本地進(jìn)行結(jié)果預(yù)測(cè)。
在國(guó)內(nèi)，華為、騰訊、百度、新華三等也推出了相應(yīng)的邊緣計(jì)算產(chǎn)品。華為在2018年推出了IEF平臺(tái)，通過(guò)納管用戶的邊緣節(jié)點(diǎn)，提供將云上應(yīng)用延伸到邊緣的能力，聯(lián)動(dòng)邊緣和云端的數(shù)據(jù)，為企業(yè)提供完整的邊緣和云協(xié)同的一體化服務(wù)的邊緣計(jì)算解決方案。騰訊針對(duì)邊緣計(jì)算推出了CDN Edge，將數(shù)據(jù)中心的服務(wù)下沉至CDN邊緣節(jié)點(diǎn)，以最低的延遲相應(yīng)終端用戶，同時(shí)降低用戶數(shù)據(jù)中心的計(jì)算壓力和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。百度推出智能邊緣BIE，將云計(jì)算能力拓展至用戶現(xiàn)場(chǎng)，提供臨時(shí)離線、低延時(shí)的計(jì)算服務(wù)，同時(shí)配合智能邊緣云端管理套件，形成“云管理，邊計(jì)算”的邊云一體解決方案。新華三推出了超融合邊緣計(jì)算產(chǎn)品 UIS-Edge，支持多種硬件形態(tài)與部署方式，將云原生能力延伸至邊緣，提供完善的設(shè)備接入、邊緣計(jì)算及云邊協(xié)同能力，為企業(yè)提供一站式云邊端融合解決方案。
此外，從政府、產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)到相關(guān)聯(lián)盟，也都在加速推動(dòng)針對(duì)云邊協(xié)同場(chǎng)景的研究與標(biāo)準(zhǔn)制定。2019年5月，綠色計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（GCC）與邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）簽署合作協(xié)議，共同推動(dòng)異構(gòu)計(jì)算在邊緣計(jì)算領(lǐng)域的規(guī)范制定、測(cè)試驗(yàn)證和落地推廣。GCC與ECC還共同組成了邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)推進(jìn)工作組（ECII），制定承載邊緣云的IT基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)范、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)規(guī)范等。目前，ECII已經(jīng)發(fā)布了基于綠色計(jì)算的邊緣數(shù)據(jù)中心硬件技術(shù)規(guī)范，建立ECII驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證，《邊緣計(jì)算IT基礎(chǔ)設(shè)施白皮書(shū)》在持續(xù)更新之中，打造邊緣數(shù)據(jù)中心解決方案和示范工程的行動(dòng)也碩果累累。
算力驅(qū)動(dòng)，ARM生態(tài)煥發(fā)生機(jī)
“算力為王”時(shí)代，推動(dòng)算力布局與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)算力的生產(chǎn)、供給、調(diào)度、應(yīng)用和服務(wù)的“一條龍”是核心任務(wù)。作為前提之一，加快構(gòu)建云邊協(xié)同、算存運(yùn)融合的算力基礎(chǔ)設(shè)施體系至關(guān)重要。
我國(guó)高度重視智能算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展，圍繞智算中心、人工智能、大模型等先后出臺(tái)系列政策文件，加快產(chǎn)業(yè)布局。在此背景下，基于ARM架構(gòu)的芯片生態(tài)備受關(guān)注。
眾所周知，ARM處理器天生具有計(jì)算的高效能優(yōu)勢(shì)，所以在終端應(yīng)用場(chǎng)景中如魚(yú)得水，并已廣泛嵌入邊緣控制器、邊緣網(wǎng)關(guān)中。以前，ARM生態(tài)發(fā)展的一個(gè)很大瓶頸在于，難以將其在移動(dòng)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)移植到服務(wù)器端。源于云邊端協(xié)同的推動(dòng)，如今ARM服務(wù)器的生態(tài)空間將順理成章得到進(jìn)一步拓展。
ARM通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新不斷拓展產(chǎn)品覆蓋的應(yīng)用場(chǎng)景，推動(dòng)合作伙伴與客戶從云端向邊緣轉(zhuǎn)型。ARM作為邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）的創(chuàng)始成員之一，與其他成員一起為加速邊緣計(jì)算在各行業(yè)的數(shù)字化創(chuàng)新和行業(yè)應(yīng)用落地貢獻(xiàn)力量。
ARM處理器原生的多核架構(gòu)，能夠?yàn)橛脩籼峁└训男阅芎凸谋?，在云邊端一體的分布式云架構(gòu)中發(fā)揮著更重要支撐作用。華為鯤鵬CPU、飛騰CPU都屬于ARM架構(gòu)，在云邊協(xié)同應(yīng)用場(chǎng)景中都有諸多成功應(yīng)用案例。舉例來(lái)說(shuō)，華為長(zhǎng)期致力于在ARM應(yīng)用的場(chǎng)景化上實(shí)現(xiàn)突破，如今已在大數(shù)據(jù)、分布式存儲(chǔ)、ARM原生、高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用等領(lǐng)域?yàn)橛脩籼峁┝烁鼉?yōu)性價(jià)比的計(jì)算力。再比如，飛騰攜手希云科技共同推出工業(yè)數(shù)字化云平臺(tái)聯(lián)合解決方案，以飛騰高性能芯片作為算力引擎，在新型工業(yè)化的背景下，推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的高效協(xié)同計(jì)算與工業(yè)低代碼編程。
為進(jìn)一步完善多樣性計(jì)算技術(shù)體系，推動(dòng)構(gòu)建信息技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)放創(chuàng)新生態(tài)，綠色計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（GCC）、邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）以標(biāo)準(zhǔn)化為抓手，持續(xù)開(kāi)展核心技術(shù)研究，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用融合，推動(dòng)相關(guān)計(jì)算產(chǎn)品的大規(guī)模應(yīng)用。GCC在2022年成功舉辦了“綠色計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟行業(yè)解決方案示范案例遴選活動(dòng)”，入選的案例匯編成《2022綠色計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟行業(yè)解決方案示范案例集》，有力促進(jìn)了綠色計(jì)算應(yīng)用在各行各業(yè)的廣泛落地。邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟自2019年起，連續(xù)五年持續(xù)舉辦“邊緣計(jì)算優(yōu)秀解決方案”遴選活動(dòng)，旨在推動(dòng)邊緣計(jì)算技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用創(chuàng)新、促進(jìn)邊緣計(jì)算高價(jià)值可復(fù)制創(chuàng)新解決方案的快速孵化、加速邊緣計(jì)算技術(shù)產(chǎn)品以及邊緣計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件在各應(yīng)用領(lǐng)域的示范推廣。
此外，GCC積極推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)制定及評(píng)測(cè)，《移動(dòng)辦公云手機(jī)技術(shù)規(guī)范》《云手機(jī)用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》《服務(wù)器可服務(wù)性評(píng)價(jià)技術(shù)要求》等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)已正式立項(xiàng)。在人才培養(yǎng)方面，GCC持續(xù)打造的中國(guó)軟件開(kāi)源創(chuàng)新大賽，累計(jì)覆蓋上千所高校，近8萬(wàn)名高校開(kāi)發(fā)者。在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)研究方面，GCC攜手會(huì)員單位共同編制的《綠色計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》，內(nèi)容涉及芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件等成功案例標(biāo)桿，勾勒出綠色計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展全貌。
云邊協(xié)同，共贏計(jì)算新時(shí)代
算力是助推產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、賦能科技創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)社會(huì)高效能治理的驅(qū)動(dòng)力。云邊算力協(xié)同部署是完善算力供給體系的重點(diǎn)任務(wù)之一，對(duì)于算力賦能行業(yè)應(yīng)用和數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有非常重要的意義。
云邊協(xié)同將引領(lǐng)云計(jì)算與邊緣計(jì)算進(jìn)一步走向融合。從技術(shù)與架構(gòu)的角度分析，傳統(tǒng)云計(jì)算與邊緣云逐漸融合，形成一種分層的計(jì)算架構(gòu)。從用戶的需求來(lái)說(shuō)，他們通過(guò)將中心云的資源與邊緣節(jié)點(diǎn)的融合，打造更加一體化的業(yè)務(wù)架構(gòu)，進(jìn)一步提高資源的共享和利用效率。舉例來(lái)說(shuō)，面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的云邊協(xié)同智能缺陷檢測(cè)平臺(tái)，依托云原生技術(shù)體系，將企業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施下沉至生產(chǎn)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，圍繞邊緣節(jié)點(diǎn)自治、應(yīng)用&模型一體化管理以及生產(chǎn)活動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)接三個(gè)核心維度，加強(qiáng)云邊-端的聯(lián)系，消除技術(shù)棧的不一致性，在工業(yè)視覺(jué)、工業(yè)AI檢測(cè)等業(yè)務(wù)場(chǎng)景中，能夠提高云邊協(xié)同的效率，并且降低運(yùn)維管理成本。
云邊協(xié)同能夠更好地降低算力使用門(mén)檻，賦能應(yīng)用生態(tài)，加速培育新業(yè)態(tài)、新模式，賦能千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。相關(guān)行業(yè)的成功案例不勝枚舉。比如，以“降低編排門(mén)檻、強(qiáng)化算法的智能性”為宗旨，基于CPS的工業(yè)邊緣智能控制方案通過(guò)先進(jìn)、多樣的手段發(fā)掘數(shù)據(jù)價(jià)值，為工業(yè)控制場(chǎng)景提供全站式綜合解決方案，讓傳統(tǒng)監(jiān)盤(pán)走向智能監(jiān)盤(pán)、自動(dòng)化控制邁向智能化控制。另外值得一提的是，基于開(kāi)源鴻蒙的云邊協(xié)同智慧隧道解決方案，以智慧隧道自主可控、綜合管控為導(dǎo)向，結(jié)合開(kāi)源鴻蒙操作系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，利用云邊端協(xié)同架構(gòu)模式，構(gòu)建基于云邊協(xié)同的新一代智慧控制網(wǎng)，全面提升公路隧道低碳節(jié)能、設(shè)備管控、應(yīng)急指揮、運(yùn)維運(yùn)營(yíng)等綜合業(yè)務(wù)能力。
為響應(yīng)《數(shù)字中國(guó)建設(shè)整體布局規(guī)劃》、《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》等的號(hào)召，更好地呈現(xiàn)云邊協(xié)同、多元泛在、智能敏捷、安全可靠、綠色低碳的計(jì)算產(chǎn)業(yè)全貌，綠色計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（GCC）、邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）定于12月13-14日在北京聯(lián)合舉辦“2023計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會(huì)（CIEC?2023）”，將竭力打造一場(chǎng)涵蓋綠色計(jì)算、邊緣計(jì)算等計(jì)算領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈的高端性、權(quán)威性、前瞻性的產(chǎn)業(yè)生態(tài)盛會(huì)。此外，大會(huì)專(zhuān)門(mén)設(shè)置了“邊云協(xié)同專(zhuān)題論壇”，敬請(qǐng)關(guān)注！
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參考文獻(xiàn)
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原創(chuàng)文章，作者：陳晨，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://2079x.cn/article/597646.html
