云边协同潮涌 助推算力基础设施高质量发展

来源：中国能源新闻网 时间：2023-11-23 16:46

李云鹏

　　云边协同为多元泛在的算力需求提供了智能敏捷、安全可靠、绿色低碳的基本保障。云边协同既是目标，同样也是实现路径，它将助推新一轮智算浪潮的蓬勃兴起。

双重驱动，云边协同成为重要发展趋势

　　我国“十四五”规划中明确提出要“协同发展云服务与边缘计算服务”，国务院《“十四五”数字经济发展规划》同时指出要“加强面向特定场景的边缘计算能力”。

　　云计算最早通过网络将分散的ICT资源集中起来，以云服务形式为客户提供按需资源，极大改变了社会工作方式与商业模式。而借力于云端算力资源与端侧数据处理的协同应用，云端智能产品得到了快速发展。但随着全球及中国数据量的爆发性增长，海量设备端数据向中心云进行传输和处理时，需要超大的带宽与回传容量，将面临带宽负载、网络时延、传输成本上的巨大压力。

　　随着智慧城市、自动驾驶、工业互联网等应用的落地，海量的终端设备实时产生数据，集中式云计算在带宽负载、网络延时、数据管理成本等方面将愈发显得捉襟见肘，难以适应数据频繁交互的需求，边缘侧的价值进一步凸显。

　　边缘计算可在本地提供IT服务、计算能力，减少上传的数据量、节省网络操作、服务交付的时间延迟，提高传输效率，让海量数据实现本地存储、处理、分析、决策和执行。企业可以选择将算力下沉至更贴近设备端的边缘计算，衍生出端-边-云的协同新模式。

　　在云计算高速发展的同时，边缘计算需求激增。根据STL　Partners边缘计算关键数据统计，到2030年，全球边缘计算市场整体规模将达到4450亿美元，复合年增长率达到48%。

　　在边缘计算产业联盟（ECC）与工业互联网产业联盟（AII）联合发布的《边缘计算与云计算协同白皮书2.0》中明确指出，边缘计算与云计算之间不是替代关系，而是互补协同关系。边缘计算与云计算需要通过紧密协同才能更好地满足各种需求场景的匹配，从而放大边缘计算和云计算的应用价值。边缘计算既靠近执行单元，更是云端所需高价值数据的采集和初步处理单元，可以更好地支撑云端应用；反之，云计算通过大数据分析优化输出的业务规则或模型可以下发到边缘侧，边缘计算基于新的业务规则或模型运行。

百花齐放，为推动算力基础设施高质量发展奠定根基

　　如今，随着数字经济发展不断走深入实，再加上以ChatGPT为代表的AIGC浪潮的促进与带动，算力这一数字经济时代新型生产力的加速作用进一步凸显。2023年10月，工信部等六部门联合印发的《算力基础设施高质量发展行动计划》指出，在推动不同计算架构的智能算力与通用算力协同发展,以满足各类业务需求的同时，更要加快边缘算力建设,推动云边端算力泛在分布。

　　历经多年的发展，云计算、边缘计算整体产业和生态日趋成熟，已成为提升信息化发展水平、打造数字经济新动能的重要支撑，云计算与边缘计算协同发展能够最大化体现云边计算的应用价值。越来越多的云计算厂商开始向边缘侧延伸和拓展，云边协同的解决方案、应用案例逐渐成熟并快速落地，为企业的数字化转型提供了安全可靠的支撑。

　　在国际上，云计算巨头亚马逊、微软和谷歌都已经推出了相关边缘计算产品。亚马逊推出AWS　Greengrass功能软件，将AWS扩展到设备上，在本地处理终端生成的数据，同时仍然可以使用运来进行管理、数据分析和持久的存储；微软发布Azure　IoT　Edge边缘侧产品，将云分析扩展到边缘设备，支持离线使用，同时聚焦边缘的人工智能应用；谷歌也在2018年推出了硬件芯片Edge　TPU和软件堆栈Cloud　IoT　Edge，可将数据处理和机器学习功能扩展到边缘设备，使设备能够对来自其传感器的数据进行实时操作，并在本地进行结果预测。

　　在国内，华为、腾讯、百度、新华三等也推出了相应的边缘计算产品。华为在2018年推出了IEF平台，通过纳管用户的边缘节点，提供将云上应用延伸到边缘的能力，联动边缘和云端的数据，为企业提供完整的边缘和云协同的一体化服务的边缘计算解决方案。腾讯针对边缘计算推出了CDN　Edge，将数据中心的服务下沉至CDN边缘节点，以最低的延迟相应终端用户，同时降低用户数据中心的计算压力和网络负载。百度推出智能边缘BIE，将云计算能力拓展至用户现场，提供临时离线、低延时的计算服务，同时配合智能边缘云端管理套件，形成“云管理，边计算”的边云一体解决方案。新华三推出了超融合边缘计算产品　UIS-Edge，支持多种硬件形态与部署方式，将云原生能力延伸至边缘，提供完善的设备接入、边缘计算及云边协同能力，为企业提供一站式云边端融合解决方案。

　　此外，从政府、产业机构到相关联盟，也都在加速推动针对云边协同场景的研究与标准制定。2019年5月，绿色计算产业联盟（GCC）与边缘计算产业联盟（ECC）签署合作协议，共同推动异构计算在边缘计算领域的规范制定、测试验证和落地推广。GCC与ECC还共同组成了边缘计算基础设施产业推进工作组（ECII），制定承载边缘云的IT基础设施规范、边缘计算网关规范等。目前，ECII已经发布了基于绿色计算的边缘数据中心硬件技术规范，建立ECII验证实验室进行技术验证，《边缘计算IT基础设施白皮书》在持续更新之中，打造边缘数据中心解决方案和示范工程的行动也硕果累累。

算力驱动，ARM生态焕发生机

　　“算力为王”时代，推动算力布局与网络架构的协调发展，实现算力的生产、供给、调度、应用和服务的“一条龙”是核心任务。作为前提之一，加快构建云边协同、算存运融合的算力基础设施体系至关重要。

　　我国高度重视智能算力产业发展，围绕智算中心、人工智能、大模型等先后出台系列政策文件，加快产业布局。在此背景下，基于ARM架构的芯片生态备受关注。

　　众所周知，ARM处理器天生具有计算的高效能优势，所以在终端应用场景中如鱼得水，并已广泛嵌入边缘控制器、边缘网关中。以前，ARM生态发展的一个很大瓶颈在于，难以将其在移动应用中的优势移植到服务器端。源于云边端协同的推动，如今ARM服务器的生态空间将顺理成章得到进一步拓展。

　　ARM通过技术创新不断拓展产品覆盖的应用场景，推动合作伙伴与客户从云端向边缘转型。ARM作为边缘计算产业联盟（ECC）的创始成员之一，与其他成员一起为加速边缘计算在各行业的数字化创新和行业应用落地贡献力量。

　　ARM处理器原生的多核架构，能够为用户提供更佳的性能和功耗比，在云边端一体的分布式云架构中发挥着更重要支撑作用。华为鲲鹏CPU、飞腾CPU都属于ARM架构，在云边协同应用场景中都有诸多成功应用案例。举例来说，华为长期致力于在ARM应用的场景化上实现突破，如今已在大数据、分布式存储、ARM原生、高性能计算和数据库应用等领域为用户提供了更优性价比的计算力。再比如，飞腾携手希云科技共同推出工业数字化云平台联合解决方案，以飞腾高性能芯片作为算力引擎，在新型工业化的背景下，推动工业领域的高效协同计算与工业低代码编程。

　　为进一步完善多样性计算技术体系，推动构建信息技术领域开放创新生态，绿色计算产业联盟（GCC）、边缘计算产业联盟（ECC）以标准化为抓手，持续开展核心技术研究，加强产学研用融合，推动相关计算产品的大规模应用。GCC在2022年成功举办了“绿色计算产业联盟行业解决方案示范案例遴选活动”，入选的案例汇编成《2022绿色计算产业联盟行业解决方案示范案例集》，有力促进了绿色计算应用在各行各业的广泛落地。边缘计算产业联盟、工业互联网产业联盟自2019年起，连续五年持续举办“边缘计算优秀解决方案”遴选活动，旨在推动边缘计算技术产品的应用创新、促进边缘计算高价值可复制创新解决方案的快速孵化、加速边缘计算技术产品以及边缘计算标准件在各应用领域的示范推广。

　　此外，GCC积极推动标准制定及评测，《移动办公云手机技术规范》《云手机用户体验质量评价技术规范》《服务器可服务性评价技术要求》等多项标准已正式立项。在人才培养方面，GCC持续打造的中国软件开源创新大赛，累计覆盖上千所高校，近8万名高校开发者。在推动产业研究方面，GCC携手会员单位共同编制的《绿色计算产业发展白皮书》，内容涉及芯片、操作系统、数据库、基础软件、应用软件等成功案例标杆，勾勒出绿色计算产业发展全貌。

云边协同，共赢计算新时代

　　算力是助推产业转型升级、赋能科技创新、实现社会高效能治理的驱动力。云边算力协同部署是完善算力供给体系的重点任务之一，对于算力赋能行业应用和数字化转型具有非常重要的意义。

　　云边协同将引领云计算与边缘计算进一步走向融合。从技术与架构的角度分析，传统云计算与边缘云逐渐融合，形成一种分层的计算架构。从用户的需求来说，他们通过将中心云的资源与边缘节点的融合，打造更加一体化的业务架构，进一步提高资源的共享和利用效率。举例来说，面向工业互联网的云边协同智能缺陷检测平台，依托云原生技术体系，将企业数字化基础设施下沉至生产活动现场，围绕边缘节点自治、应用&模型一体化管理以及生产活动数据对接三个核心维度，加强云边-端的联系，消除技术栈的不一致性，在工业视觉、工业AI检测等业务场景中，能够提高云边协同的效率，并且降低运维管理成本。

　　云边协同能够更好地降低算力使用门槛，赋能应用生态，加速培育新业态、新模式，赋能千行百业的数字化转型。相关行业的成功案例不胜枚举。比如，以“降低编排门槛、强化算法的智能性”为宗旨，基于CPS的工业边缘智能控制方案通过先进、多样的手段发掘数据价值，为工业控制场景提供全站式综合解决方案，让传统监盘走向智能监盘、自动化控制迈向智能化控制。另外值得一提的是，基于开源鸿蒙的云边协同智慧隧道解决方案，以智慧隧道自主可控、综合管控为导向，结合开源鸿蒙操作系统的技术优势，利用云边端协同架构模式，构建基于云边协同的新一代智慧控制网，全面提升公路隧道低碳节能、设备管控、应急指挥、运维运营等综合业务能力。

　　为响应《数字中国建设整体布局规划》、《算力基础设施高质量发展行动计划》等的号召，更好地呈现云边协同、多元泛在、智能敏捷、安全可靠、绿色低碳的计算产业全貌，绿色计算产业联盟（GCC）、边缘计算产业联盟（ECC）定于12月13-14日在北京联合举办“2023计算产业生态大会（CIEC　2023）”，将竭力打造一场涵盖绿色计算、边缘计算等计算领域全产业链的高端性、权威性、前瞻性的产业生态盛会。此外，大会专门设置了“边云协同专题论坛”。

责任编辑：江蓬新

　校对：许艳