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从「东数西算」到算力网络:英特尔如何全栈赋能

2022-03-18


2月18日,国家发改委、工信部、网信办、能源局联合发布文件,宣布在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏启动建设国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群。至此,全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”工程正式全面启动。


在政策发布后的短短几个交易日内,A股“东数西算”概念板块指数一度涨幅超10%,多只个股连续涨停。


不论资本市场是否存在围绕市场热点的炒作,“东数西算”回归本质,代表着中国新一代基础设施建设的新方向、新目标——构建一体化的新型算力网络体系,将东部算力需求有序引导到西部,优化全国算力布局。


算力,这一数字经济发展的核心生产力,在以云为基础、网为核心的云网融合趋势下,正在满足于当下多样性的数据生产需求。最明显的是,随着业务实时性和交互性需求的提升,算力资源正在从集中的部署方式,往多元化的方向发展,这就对企业满足算力的能力提出了更高的要求。


目前,许多厂商都选择基于英特尔此前发布的英特尔® 至强® 可扩展处理器作为核心的可扩展架构,更好地提升自身边缘计算的能力。而在云网融合的大趋势下,英特尔的发展不止于此。在2022年MWC大会上,英特尔面向网络及边缘领域推出了全新的至强D系列处理器、网络可编程平台等新产品和应用,用新技术赋能“东数西算”。

“东数西算”背后的硬需求

与“南水北调”、“西气东输”、“西电东送”等工程的单向输送不同,“东数西算”需要对原始数据和与运算结果进行低延时、高质量的双向传输,因此对传输网络的要求更高。如何将东部和西部、云端和边端等多个地域的计算、存储等基础设施资源通过网络高效连接起来,并进行统一管理和协同调度,成为了“东数西算”的核心任务。


春江水暖鸭先知。拥有广泛通信网络、技术主动性较强的电信运营商,早在几年前就切中了“东数西算”的关键,率先提出了云网融合、算网融合的概念,以提升服务的实时性和可用性为目标,不断进行技术创新实践。


中国电信事长柯瑞文就曾在2021天翼智能生态高峰论坛上提到,“中国电信强调云网融合,是因为其侧重于网络、算力和存储三大资源的融合,具有更大的内涵和范畴。而算力网络则是一种架构在IP网之上、以算力资源调度和服务为特征的新型网络技术或网络形态。”


随着5G技术的发展,构建和完善算力网络不仅提高了技术要求和难度,还需要以实际场景中的算力需求为基础,针对差异化应用提供相应的软硬件解决方案。


由于应用需求大多来自边缘侧,如何通过技术切实惠及边端,是算力网络充分赋能应用,实现“网络无所不达、算力无所不在、智能无所不及”所必须解决的问题。


一方面,统筹云边资源的能力至关重要。对于制造、零售等在边端场景产生大量数据的行业来说,将计算负载全部传输到云端进行计算必然造成较大的时延,从而难以快速感知场景的变化并迅速做出决策。为了增强应用侧的敏捷性,算力网络要求将计算任务前移,在保持边缘较低功耗的同时增强算力,并有效对云边数据进行同步。


另一方面,面向场景的灵活度决定了算力网络在应用中的最终效果。不同行业、不同应用负载对可用性、及时性、可靠性的要求不尽相同,因此需要针对人工智能、大数据等不同负载通过软硬件创新实现加速和优化。同时,由于业务场景与网络需求密切耦合,通过软件定义网络、构建可编程的网络则能增强对工作流的灵活控制,使网络更加智能、更加贴近场景。

英特尔面向算力网络

在“东数西算”驱动下的网络和边缘转型创新的新时代,英特尔作为云边协同和网络技术创新的引领者,在面向构建算力网络的新需求时,仍走在了市场前列。2月28日,在巴塞罗那举办的2022年世界移动通信大会(MWC)上,英特尔向市场交出了令人满意的答卷。

硬件上,针对不断增长的网络和边缘算力需求,英特尔推出了全新的至强D系列处理器。其具备了AI和加密加速功能、内置以太网、支出时序协调运算和时间敏感网络,相比上一代处理器,至强D系列在视觉处理推理性能提升了2.4倍,边缘网络通信性能提升最高达1.74倍,对安全工作负荷提升最高达1.52倍,从而可以在广泛的边缘应用中实现低时延、高性能计算、更高安全性和高网络吞吐。


同时,英特尔以硬件性能为基础,在软件方面进行了升级,以更好释放硬件潜能。


随着AI推理成为越来越多行业边缘场景中的关键负载,英特尔对OpenVINO平台进行了3年以来的最大升级,实现了多样应用场景下的性能优化。通过简化、升级API,OpenVINO 平台降低了TensorFlow框架下模型的导入难度,从而提升了代码的可移植性;同时,OpenVINO 平台增强和对更多AI模型的支持和对并行AI的处理能力,从而实现对自然语言处理、机器视觉、深度学习用例的加速和优化。


为了更灵活的满足不同场景下的网络需求,全球网络结构正在逐步走上可编程的路径。英特尔10余年来,也在持续领导软件定义网络的技术创新和应用实践。


在有线网络领域,英特尔推出了基于以太网适配器、基础设施处理单元(IPU)和P4可编程智能结构处理器(IFP)的软件定义结构,从而提升了数据中心的网络灵活性;在无线网络领域,英特尔面向5G推出了FlexRAN™软件参考架构,推动了移动核心网络的虚拟化转型。在2021年全新的5G核心网络部署中,有一半以上都已实现虚拟化,且绝大多数商用5G vRAN部署都基于英特尔平台运行。


正如英特尔公司高级副总裁兼网络与边缘事业部总经理Nick McKeown在MWC2022的演讲中所说,“我们的边缘战略提供可编程硬件和开放式软件,一方面将每个企业场所的运营系统都转变为软件定义的自动化系统,并在现代云原生软件平台上使用人工智能技术;另一方面将全球网络转变为软件定义和可编程网络,从而实现分布式场景的灵活互联。”

开放共赢,全栈赋能

而构建“东数西算”工程所需的算力网络,除了边缘和网络的技术提升外,还需要计算、存储、云原生、软件定义基础设施等领域全方位的支持。


因此,绝非一个厂商、单个解决方案就能完美解决所有技术问题,适配任何应用场景,而是需要每一个技术厂商发挥所长,共同推动技术进步和应用实践。


对内,英特尔始终坚持技术创新,不断根据用户的实际需求完善产品体系。在近60年的技术发展与沉淀中,英特尔逐渐形成了以至强可扩展处理器为核心,形成了涵盖CPU、FPGA、GPU、内存、网络芯片的硬件产品“地基”,同时通过集成针对大数据、AI等应用负载模型和优化工具,软件安全防护体系、软件定义的可编程平台,英特尔可以构建软硬件一体的解决方案,从而为用户提供一站式的高效服务。


以不断创新的全栈产品为基础,英特尔深刻洞察不同行业用户的核心需求,与更多的技术和行业合作伙伴携手,共同推动不同应用场景的孵化和技术实践,为从云到智能边缘的“普适计算”开辟了一条动态且可靠的路径。

以软件定义网络领域的技术合作为例,英特尔携手中国移动、中国电信、American Tower、AT&T、BT、爱立信、乐天移动、Verizon 和 Zeblok等通信服务提供商、电信设备制造商以及物联网领域领导者,充分赋能合作伙伴,共同引领从云到网络基础设施的新一轮演进。


同时,英特尔立足于应用场景,将强大的人工智能计算能力、5G构建模块提供给行业合作伙伴,将处理分析和存储的资源集成在边缘,使数据在产生的位置时刻就地、实时的形成有益洞察。


中国电信、中国某白色家电领军品牌就携手英特尔,基于中国电信自研的5G MEC边缘云平台打造了工程优化面板检测平台,通过第二代英特尔至强可扩展处理器、英特尔固态盘、英特尔工业边缘洞见平台(EII)和OpenVINO工具套件的软硬件赋能,提升了边缘处理的性能,满足了边缘侧高密度的数据处理需求,从而使检测效率提升了20%,瑕疵检测准确率从80%上升至95%,同时人力成本缩减了2/3,并大幅降低了人员工作强度。


截至目前,英特尔与众多合作伙伴协力,面向智能制造、智慧医疗、智慧城市等应用场景,为零售、银行、酒店、教育、制造、能源、医疗保健和医药等垂直行业的数万客户提供了丰富的解决方案,帮助更多企业实现边缘侧的自主运营。


助力构建以云边协同为基础的算力网络,英特尔一直在行动。

文章转载自:36氪

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