边缘计算产业爆发,拦路虎被拿下

最近几年,伴随着物联网和边缘人工智能需求的不断增长,边缘计算在整个计算产业中的重要性越来越突出,呈现高速增长的趋势。不过,由于行业众多、应用场景碎片化的制约,边缘计算的规模化落地仍面临着困难。大量边缘计算方案受到性定制需求的影响,导致部署周期长、产出难以衡量,成本高昂。

解决边缘计算规模化落地难题,需要尝试摆脱碎片化、定制化的困扰。浪潮信息提出了一种边缘服务器模块化设计思路,以系统架构为核心进行设计,定义了ECOM标准,并将标准中的各个部件模块产品化,贡献给开源组织,为整个行业的发展提供了基础。

近两年来,边缘计算应用的落地实践开始密集。浪潮信息成立了边缘计算事业部以满足各类行业的需求。到2022年,边缘计算已经开始逐渐从试点走向批量部署。典型场景如智能制造、智慧能源、智慧交通等正在逐步形成。

在智能制造领域,边缘计算结合机器视觉和AI算法,对工业产品进行智能化缺陷检测,检测精度已达到99%以上。在野外油田等场景中,边缘计算解决了设备运行、生产工况数据,找到合适的采油频率,对抽油机进行智能启停,从而提高了工作效率和能源利用效率。在日本东京工业大学合作开发的智慧停车项目中,边缘计算和AI算法实现了停车识别、缴费,并且可以监测异常状态,提升了停车场的管理效率。

边缘计算为云、AI、5G和物联网提供了重要的落地平台,也能够满足新兴应用对于低时延、高带宽、本地化、高安全、低成本处理的需求。未来5年,全球边缘计算服务器支出金额比重将从14.4%提升到24.9%。

由于边缘服务器应对的环境范围广泛,从工作温度到处理能力都要适应复杂多变的环境。相对于数据中心标准化的服务器,业界对边缘服务器提出的需求更为多变和复杂,这也是边缘计算走向批量落地所遇到的最大难题之一。

网络的要求也更加复杂。就像在海上的风电场,网络环境并不友好。边缘服务器需要采用多种通信方式,包括5G、WiFi、ZigBee等无线方式以及有线方式,来满足各种应用需求。

在室内外恶劣的物理环境下,边缘服务器必须具备防雨、防震和防尘的能力。

客户的需求是多种多样的,但如果每个需求都采用定制化的方式,那是不现实的。定制化本身设计周期长,产品很难进行全面测试和售后保障,后期很容易出现各种问题。碎片化和定制化也使边缘服务器的大规模落地变得困难,这是制约边缘计算快速发展的根本性难题之一。

面对这个问题,在经过实践和反复论证后,浪潮信息提出了“产品设计解耦和模块化”的思路,通过组合不同模块,来覆盖最广泛的市场。这个思路改变了传统服务器设计围绕CPU的模式,因为计算性能只是需求的一个方面,面对边缘场景多样化的客户需求,需要以系统架构为核心来设计。

在这个思路下,浪潮信息的研发团队首先从系统架构层面进行顶层设计,然后将核心计算模块、AI模块、管理功能、IO等模块进行解耦。抽离出来的各个模块按照兼容性标准进行设计,再通过已经定义好的规则,进行相应的整合,"搭"出符合用户需求的产品来,最大化满足客户的需求。

模块化方法论:解耦、归一。然而,要想让产品灵活易变并不容易。浪潮信息并不是第一个处理这件事的企业,但业界中一些企业要么没有坚持下来,要么走得不深。这其中最大的难点之一,不仅要解决过去几十年形成的体系化的系统分拆,还要考虑以怎样的方式把它们严丝合缝地整合在一起,并做到最大程度地不影响系统的性能和效率,这就需要体现一种能力的“解耦”,和一种能力的“归一”。

从模块化到组成系统,浪潮信息做了大量的探索。在系统分拆为模块后,浪潮信息花费大量精力,对各个模块之间的通信协议进行了取舍和优化,不仅要保证性能,还要给予每个模块最大限度的自由组装,并对这些协议进行了标准化。经过长达1年半的锤炼和迭代,全新的边缘模块化设计架构ECOM(EdgeComputingOptionalModule)终于打磨完成。2022年初,浪潮信息将边缘计算模块化设计标准ECOM架构首次面向外部发布。

到9月,浪潮信息将该设计标准贡献给全球三大开放计算组织之一的ODCC。这也是目前为止,国内首个在边缘计算服务器模块化方面的开源标准。

如今,边缘计算场景只是处于起步期,相较于数据中心服务器,计算、存储、网络、管理等方面已经得到了小几十年的标准落地,边缘服务器这个新赛道要实现行业的规模化落地,还有更多的工作需要做。

但是,浪潮信息的EIS800产品通过架构创新赢得了2022年德国红点设计大奖,也因此吸引了业界的广泛关注。在国内,一家企业正在为一项国际体育赛事提供公共交通服务,紧迫要求部署时间。他们需要一款产品,在处理视频时,既能用ARM计算平台,也能用X86计算平台处理雷达算法,还要做一些融合应用。通过试点,客户的需求还处于调整变化中。浪潮信息用了3个月时间,就为客户提供了一款产品做试点,满足了在项目过程中变化的需求。在海外,像日本这样对品质要求极为严苛的市场,EIS800也经过层层筛选,被一家大型日本ICT企业引入清单。

这些都是边缘计算发展历程的重要节点。现在,边缘计算任重道远,但是,边缘服务器从技术、商业到生态标准方面都还有大量的工作需要做。

边缘计算行业的ECOM标准的制订,需要产业界众多上下游厂商的共同协作,并进一步促进了产业的合作。在产品方面,工程师们可以根据用户反馈进一步地开发每个单独的模块,比如将更多主流芯片和通信模组轻量定制后纳入整个系统中,以更快地满足用户的需求。

未来,浪潮信息和生态将在边缘计算行业进行大量的工作。要真正成就自己的星辰大海,仍需努力不懈。