北(bei)京2022年12月(yue)7日 /美通社(she)/ -- 最(zui)近幾年(nian)，隨(sui)著萬(wan)物互聯(lian)和(he)邊緣(yuan)人工智能的(de)需求(qiu)，邊緣(yuan)計(ji)算(suan)在(zai)高(gao)速增長，在(zai)整個計(ji)算(suan)產業中扮(ban)演越來越重要的(de)角色。不過(guo)，面對(dui)爆發(fa)的(de)需求(qiu)，邊緣(yuan)計(ji)算(suan)真正(zheng)規模化(hua)落地受到行(xing)業眾多(duo)、應用場景碎片化(hua)的(de)制約，大量(liang)邊緣(yuan)計(ji)算(suan)方案不得不進行(xing)定制化(hua)開發(fa)，部署周期長、成本高(gao)、產出(chu)難以衡量(liang)。

走出碎片化(hua)(hua)、定制化(hua)(hua)，是邊(bian)緣計算產業化(hua)(hua)的(de)必由之路。浪潮信息(xi)提出了(le)邊(bian)緣計算服務器的(de)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)化(hua)(hua)設計思路，改變(bian)以CPU為(wei)核心(xin)的(de)設計，以系(xi)統架構(gou)為(wei)核心(xin)進行設計，定義(yi)了(le)全新(xin)的(de)邊(bian)緣服務器模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)化(hua)(hua)設計標(biao)準(zhun)ECOM，并將標(biao)準(zhun)中的(de)各個(ge)部件模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)產品化(hua)(hua)，貢獻(xian)給開源組織，解決邊(bian)緣計算規模(mo)(mo)化(hua)(hua)落地的(de)難題。

從試點走向批量落地

從2020年起，邊緣計算應用的落地實踐開始密集，浪潮信息成立了專門的邊緣計算事業部，以滿足通信、能源、交通等行業爆發出的各類邊緣計算應用需求。兩年多來，從應用的落地試點到逐漸成熟，浪潮信息與生態伙伴一起進行了大量的工作。2022年，邊緣計算已開始從試點走向批量部署。邊(bian)緣(yuan)計算(suan)的一些典型場景正在形(xing)成，比如智(zhi)能制造、智(zhi)慧(hui)(hui)能源、智(zhi)慧(hui)(hui)交通等。

在制造行業(ye)，工(gong)(gong)業(ye)質檢是(shi)近年(nian)的(de)(de)一個爆款應用。邊(bian)緣(yuan)計算結合機器視覺和AI算法，對從汽車到手機、從鋼板到軸(zhou)承(cheng)的(de)(de)大量工(gong)(gong)業(ye)產品實現(xian)了智能化缺陷檢測，一些(xie)產品的(de)(de)缺陷檢出(chu)率已達到99%以上。

在野(ye)外油(you)(you)(you)(you)(you)田場景(jing)中，一些多年開采(cai)的油(you)(you)(you)(you)(you)田地下(xia)勘探(tan)層含油(you)(you)(you)(you)(you)量逐漸下(xia)降(jiang)，抽油(you)(you)(you)(you)(you)機（俗稱磕(ke)頭機）按照傳統恒速運行，采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)效率(lv)低，能源消耗成本高(gao)。浪潮(chao)信息聯合(he)(he)(he)石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)企業開發的油(you)(you)(you)(you)(you)井智(zhi)慧(hui)監測解(jie)決方案，邊緣計算結合(he)(he)(he)了(le)設備運行、生產工況數據，找到(dao)合(he)(he)(he)適(shi)的采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)頻率(lv)，對(dui)磕(ke)頭機進行智(zhi)能啟停。在這種安(an)排下(xia)，石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)開采(cai)效率(lv)反而(er)更高(gao)也更節電。

在海外市場(chang)，浪(lang)潮信息(xi)(xi)與日本東(dong)京(jing)工業(ye)大學，聯合開(kai)發了基(ji)于邊緣AI的智慧停(ting)車項目，基(ji)于邊緣計算和AI算法，只(zhi)需0.05秒就能根據車輛信息(xi)(xi)自動(dong)完成停(ting)車扣費，停(ting)車場(chang)實現了快捷(jie)停(ting)車繳費，火災、煙霧、車位長期占(zhan)用等異常狀態及時(shi)檢測等功能，這套系統將在東(dong)京(jing)上(shang)(shang)百個停(ting)車場(chang)上(shang)(shang)線。

工廠(chang)的智能質檢、油田上(shang)抽油機的智能啟停(ting)、城市里(li)面的停(ting)車場智慧停(ting)車，僅是海量邊緣(yuan)計(ji)算(suan)場景中的"滄海一粟"。從技(ji)術和商(shang)業上(shang)，目前邊緣(yuan)計(ji)算(suan)都(dou)達到了一個合適的投入時間點，行業也(ye)將迎來(lai)發(fa)展的關鍵期。 

在技術方面，邊(bian)緣計(ji)算(suan)為(wei)云(yun)、AI、5G和物聯(lian)網提供(gong)了重要的(de)落地(di)承載平臺(tai)。其中(zhong)，AI從(cong)數據中(zhong)心開始向邊(bian)緣延展，成為(wei)邊(bian)緣計(ji)算(suan)的(de)一個重要驅動力量(liang)。

在商業方面(mian)，萬物互(hu)聯時代，眾多新興應(ying)用提(ti)出了低時延、高(gao)帶(dai)寬(kuan)、本地(di)化、高(gao)安(an)全、低成(cheng)本的(de)(de)處(chu)理(li)(li)需(xu)求(qiu)，這也(ye)推動著處(chu)于(yu)數(shu)(shu)據(ju)產生側的(de)(de)邊緣(yuan)計(ji)算"迎難而上"。包括一些工廠出于(yu)對數(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)敏感性，不希望上云，通(tong)過(guo)邊緣(yuan)計(ji)算，能滿(man)足(zu)它們的(de)(de)處(chu)理(li)(li)需(xu)求(qiu)。

IDC預(yu)計，未來5年，對邊緣(yuan)計算的投(tou)資速度(du)將遠高于核心位置，到(dao)2025年，全球邊緣(yuan)計算服務器支出金(jin)額比重將從14.4%，提升到(dao)24.9%。

定制化攔路虎

不過(guo)，邊緣計(ji)算(suan)在走向批量落(luo)地中，也遇到了難題，定制(zhi)化是最大的(de)攔路虎。

相對(dui)(dui)于數據中心(xin)中那些已經標(biao)準化的(de)(de)(de)服務(wu)器(qi)，業界(jie)對(dui)(dui)邊緣服務(wu)器(qi)提出的(de)(de)(de)需求還很(hen)(hen)龐(pang)雜，邊緣計(ji)算要(yao)應(ying)對(dui)(dui)的(de)(de)(de)局面(mian)頗為棘手。一(yi)(yi)個典型的(de)(de)(de)例子是，數據中心(xin)的(de)(de)(de)服務(wu)器(qi)，工作溫度(du)(du)范圍一(yi)(yi)般在0~35攝(she)氏(shi)度(du)(du)，但(dan)邊緣服務(wu)器(qi)所處的(de)(de)(de)環境(jing)"很(hen)(hen)跨(kua)越(yue)"，往(wang)往(wang)要(yao)滿足從零(ling)(ling)下40攝(she)氏(shi)度(du)(du)到零(ling)(ling)上70攝(she)氏(shi)度(du)(du)的(de)(de)(de)寬(kuan)溫范圍。

邊緣服(fu)務器對(dui)算(suan)力(li)的(de)要求也很多(duo)變(bian)。即便(bian)同一條馬路上的(de)不(bu)(bu)(bu)同路口，由于攝像頭從幾路到十幾路不(bu)(bu)(bu)等，對(dui)邊緣計算(suan)的(de)處(chu)理能力(li)也高(gao)低不(bu)(bu)(bu)等。

網(wang)絡(luo)的要求也更復雜(za)。像海上風電場(chang)景(jing)中(zhong)，網(wang)絡(luo)環境不太(tai)友好。邊緣服務器需(xu)要引入多(duo)種通信方(fang)(fang)式，除了有線，還有5G、WiFi、ZigBee等(deng)無線方(fang)(fang)式，滿足各種應用需(xu)求。

在室(shi)內外嚴酷的物理環境中，邊緣服務器還要做(zuo)到(dao)防(fang)雨(yu)、防(fang)震(zhen)、防(fang)塵。

客戶的需求是無限的，如果都去做定制化，是不現實的。定制化本身設計周期長，產品很難進行全面測試與售后保障，后期容易出現各種問題。碎片化、定制化也導致邊緣服務器大規模落地存在困難，是制約邊緣計算快速發展的根本性難題之一。

面對這一問題，在經歷了實踐和反復論證后，浪潮信息提出"產品設計解耦和模塊化"的思路，通(tong)過組(zu)合不同(tong)模塊(kuai)，來覆蓋最廣泛的(de)市(shi)場。不僅是邊緣計算，未(wei)來數(shu)據中(zhong)心的(de)設(she)計也會朝向解耦的(de)方(fang)向發(fa)展。

這(zhe)個(ge)思路改變了(le)傳統服(fu)務器圍繞CPU展開設(she)計的模式，因為計算性能(neng)只是需求的一(yi)個(ge)方面(mian)，面(mian)對邊緣(yuan)場景(jing)多(duo)樣化的客戶需求，需要以系統架(jia)構(gou)為核(he)心設(she)計。

在這一(yi)思路(lu)下(xia)，浪潮信息研發團隊首先從系統架(jia)構層面進(jin)行(xing)頂(ding)層設(she)計(ji)，然后(hou)將核心(xin)計(ji)算(suan)模(mo)(mo)塊、AI模(mo)(mo)塊、管理功(gong)能、IO等(deng)模(mo)(mo)塊進(jin)行(xing)解耦。抽(chou)離出(chu)(chu)來的(de)(de)各個模(mo)(mo)塊按照兼容性(xing)標準進(jin)行(xing)設(she)計(ji)，再通(tong)過已經(jing)定義好(hao)的(de)(de)規則，進(jin)行(xing)相應的(de)(de)整合，"搭(da)"出(chu)(chu)用(yong)戶需(xu)要的(de)(de)產(chan)品(pin)，最大化滿足客戶需(xu)求。

模塊化方法論：解耦、歸一

然而，產品要(yao)想靈活百變，說易(yi)行難。浪潮(chao)信息并不(bu)是第一(yi)個(ge)做這(zhe)件事的(de)企業(ye)，但業(ye)界一(yi)些企業(ye)要(yao)么(me)沒有(you)堅持下來，要(yao)么(me)走得(de)不(bu)深。

這其中最大的難點之一，不僅要解決把過去幾十年形成的體系化的系統分拆，還要考慮再以怎樣的方式把它們嚴絲合縫地整合在一起，并做到最大程度不影響系統的性能和效率。

也就是說，"解(jie)耦"體現了(le)一(yi)種能力(li)，"歸一(yi)"更(geng)體現了(le)一(yi)種能力(li)。

從模塊化到組成系統，浪潮信息做了大量的探索。在系統分拆為模塊后，浪潮信息花了大量精力，對各個模組之間的通信協議進行取舍和優化，既要保證性能，又要給予每個模塊最大限度的拼搭自由，并對這些協議進行標準化。

而經過長達1年半的(de)錘煉和迭代(dai)升級(ji)，全新的(de)邊緣(yuan)模(mo)塊(kuai)化(hua)設計(ji)架構(gou)ECOM（Edge Computing Optional Module）打(da)磨完(wan)成。2022年初，浪(lang)潮信息將邊緣(yuan)計(ji)算模(mo)塊(kuai)化(hua)設計(ji)標(biao)準(zhun)ECOM架構(gou)首次(ci)對外發布。

9月，浪潮(chao)信息將(jiang)該(gai)設計(ji)標(biao)準(zhun)貢獻給(gei)全球(qiu)三大開放(fang)計(ji)算(suan)組(zu)織之(zhi)一的(de)ODCC。這也是目前(qian)為止，國內首個在邊緣(yuan)計(ji)算(suan)服務(wu)器模(mo)塊化方(fang)面(mian)的(de)開源(yuan)標(biao)準(zhun)。

當下邊(bian)緣計(ji)算(suan)場景處于(yu)(yu)星星點(dian)火的(de)(de)起步期，相對于(yu)(yu)數據中(zhong)心服務器(qi)，計(ji)算(suan)、存儲、網絡(luo)、管理(li)等(deng)方面(mian)已(yi)經錘煉(lian)了(le)小幾十(shi)年(nian)的(de)(de)標準(zhun)，邊(bian)緣服務器(qi)這個新賽道要(yao)實(shi)現行(xing)業的(de)(de)規(gui)模(mo)化(hua)落地(di)，還(huan)有更多(duo)可(ke)以創造的(de)(de)空間(jian)。

邊緣計算任重道遠

在(zai)ECOM架構推出(chu)后(hou)，浪潮信(xin)息工(gong)程師們(men)基于它，研發出(chu)了全新的(de)邊緣服(fu)務器產(chan)品EIS800，該產(chan)品因架構創新，獲(huo)得了2022年德(de)國紅點設計大獎。

EIS800推出后(hou)，吸引了業界的(de)廣泛(fan)關注。在(zai)國內，一(yi)家企業正為(wei)一(yi)項國際體(ti)育賽事提供(gong)(gong)公(gong)共交通服務，有著緊迫的(de)部署時間要求(qiu)。他們需要一(yi)款產品，既能(neng)用ARM計算平臺去處理(li)視頻(pin)，也能(neng)用X86計算平臺處理(li)雷達算法，還(huan)要做一(yi)些融(rong)合性應用。而且(qie)通過試點，客戶的(de)需求(qiu)還(huan)處于(yu)調整變(bian)化中(zhong)。浪潮信息(xi)用3個(ge)月(yue)，就(jiu)給客戶提供(gong)(gong)了一(yi)款產品做試點，能(neng)滿足它(ta)在(zai)項目過程中(zhong)變(bian)化的(de)需求(qiu)。

在海外如對品質要求極(ji)為嚴苛的日本(ben)市(shi)場，經歷層層篩選(xuan)，EIS800被一家大型日本(ben)ICT企業引入清單。

這些都是邊(bian)緣計算發展歷(li)程的(de)(de)(de)重要(yao)節點。但這個(ge)(ge)產(chan)業(ye)要(yao)真(zhen)正迎來全面(mian)爆發，邊(bian)緣服(fu)務器從技術商(shang)業(ye)到生態(tai)標準都還有大量的(de)(de)(de)工作要(yao)做。邊(bian)緣服(fu)務器ECOM標準的(de)(de)(de)制定(ding)(ding)，不僅需要(yao)產(chan)業(ye)界(jie)更(geng)多上下游廠商(shang)的(de)(de)(de)共(gong)同努(nu)力，也(ye)(ye)進(jin)一(yi)步推動了產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)合作。在(zai)產(chan)品方面(mian)，工程師(shi)們也(ye)(ye)可(ke)以基于(yu)用戶反饋(kui)，對每個(ge)(ge)單獨的(de)(de)(de)模塊做進(jin)一(yi)步的(de)(de)(de)開發。比如，將更(geng)多主流(liu)芯片和通信(xin)模組輕量定(ding)(ding)制后納入整個(ge)(ge)系統中，更(geng)快滿(man)足用戶的(de)(de)(de)需求。

接下(xia)去(qu)浪(lang)潮信息和生態還有大量(liang)工作要(yao)(yao)做，邊緣計算行業要(yao)(yao)真正成(cheng)就自己(ji)的星辰大海，依然任重而(er)道遠。