AI、物聯網等推動邊緣計算應運而生
隨著人工智能、機器學習、物聯網的快速發展,對智能終端產品的性能和處理速度要求越來越高。同時,更多智能產品的應用,與生活和工作更加息息相關,這些產品采集到的個人信息越來越多,人們對信息安全的需求也更加強烈。
與此同時,云計算存在的不足開始顯現。
一是對網絡帶寬的要求較高:隨著數據量的不斷增大,要想保證計算速度,需要不斷地提升帶寬,而網絡帶寬的建設和提速并不像開發一個智能終端產品那樣容易;二是這種大數據的計算力需要很大的功耗。對于低功耗的物聯網智能終端而言,是有所違背的;三是隨著云端存儲的數據量越來越大,云計算涉及的數據安全性問題則顯得更為嚴重。
在這些產業需求下,邊緣計算應運而生。邊緣計算是將數據運算和處理工作放在智能終端的本地端,與云計算形成優勢互補。
邊緣計算具有以下優點:
一是,邊緣計算是在本地端進行數據處理,因此智能終端采集的數據無需全部上傳到云端,因此對帶寬的要求不高。
二是,邊緣計算的功耗較低。
三是數據安全更高。這也是邊緣計算最為突出的地方。邊緣計算主要在智能終端本地進行,安全性可以保障。具體而言,邊緣計算最大的好處是很多節點,節點自己進行運算,并決定哪些數據發到云端,哪些數據不用發到云端。黑客就算破壞了一個節點,到下一個節點要花同樣的功夫破解。當一個節點感覺到被攻擊的時候,會通知整個網絡,這樣的架構比數據完全在云端要更加保險。
產業鏈各環節對邊緣計算開始發力
為推動邊緣計算的發展,產業鏈各個環節已開始發力。
此前,華為、中國科學院、中國信息通信研究院、ARM等企業和高校科研機構一起,共同成立了連緣計算產業聯盟。華為相關負責人告訴記者,該聯盟的成立重在推動邊緣計算的發展,并搭建邊緣計算產業合作平臺,推動OT和ICT產業開放協作,形成OICT的架構。
OICT是一種新的產品架構,即智能終端產品不僅要能上網,還要具備通信能力,進而實現實時采集數據和分析處理數據,強化智能產品在本地端數據處理和分析能力。
在底層半導體技術層面,半導體企業從性能、功耗上來提升智能終端的計算能力。NXP半導體推出跨界處理器產品,將極具功耗和成本優勢的MCU微處理器與高性能的MPU應用處理器相結合,強化邊緣計算能力,以此來滿足物聯網終端產品的低功耗、低成本和高性能的需求。
“這種數字信息處理器結合了數字信號處理和MCU控制器,有數字信號處理的功能,特別為電機控制、電源轉換和無線充電應用做了特別的優化,所以能提供更強的處理性能和更好的功耗特性。”恩智浦半導體大中華區微控制器產品市場總監金宇杰指出,“每年會超過50%的增長率,遠遠快過市場上MCU平均的增長率。”
跨界處理器滿足了智能終端產品在本地端的數據處理需求,據恩智浦資深副總裁兼微控制器業務線總經理Geoff Lees介紹,首款跨界處理器推出后,在市場上受到極大認可,實現了5億美元的市場規模。今后,還將加大對這一產品線的投資。
市場的快速發展和企業的重視,反應出終端產品對邊緣計算能力的迫切需求。
今年,恩智浦發布三款跨界處理器新品,進一步提升邊緣計算能力。其中實現兩個方面的提升:一方面是處理性能,比原來的提升10倍的計算力。二是低功耗改進,以智能手表為例,此前智能手表的待機時間普遍在1周左右。現在通過應用新的跨界處理器,智能手表的待機時間可以延長至1個月。性能和功耗的極大提高,將催生出很多新的應用。
此外,芯片還具備語音功能,都在本地芯片上處理,無需發送到云端。這將對智能家居、智能汽車等產品帶來諸多創新。
除了在芯片上來強化邊緣計算,其邊緣計算的生態鏈也在構建中。半導體企業與第三方的軟件公司、本地算法公司合作,進一步強化智能終端的邊緣計算能力。
終端產品的本地處理能力不斷強大,將助推更多的數據向終端環節的轉移,也將進一步提升智能終端的機器學習能力。