5G+AI持续创新 构建数字基础设施的未来

无处不在的计算、连接、从云到边缘的基础设施正在加速推动千行百业的数字化转型。随着 5G 产业链进一步成熟，产业配套逐步丰富，5G 部署与应用规模化发展迎来了加速时代。

《爱立信移动市场报告》指出，目前 5G 活跃的设备连接已达 10 亿个，预计到 2028 年底，此数量将增长到 50 亿，这将在数据与数字服务等方面对基础设施提出了更高的要求，同时也将带动 5G 基站部署的数量激增。据悉，5G 基站的能耗是 4G 的三倍。随着未来越来越多的设备运行在 5G 网络上，能耗将成为运营商支出的最大笔开销之一，这也让技术的能效成为 5G 发展的关键因素。

驱动新一代 5G 无线基础架构发展的主要因素

 

高效计算

根据 GSMA 的估算，能耗支出占了运营商的总运营成本的 20% 至 40%。毫无疑问，高功耗已经成为 5G 规模商用和产业成熟的“拦路虎”。相关数据显示，在典型条件下，采用 64T64R mMIMO 配置的 5G RAN 功耗高达 2.7 千瓦(kW) 的功率，相较之下 4G LTE 功耗大约仅为 0.8 千瓦。

而 Arm 以优异的每瓦性能表现和更出色的吞吐率带来了成本优势，通过提供总拥有成本（TCO）优势及出色的能效表现，成为了 5G 网络基础设施能效考量中的绝佳之选。广泛的生态合作与应用也充分的证明了这一点。此前，NTT Docomo 与 NEC 发布完成基于 AWS Graviton2 云处理器的 5G 核心网络试验项目，该项目展现了对比现有 x86 处理器能耗优化达到 72% 均值的表现。今年，诺基亚发布的 Cloud RAN 产品，由基于 Arm 架构的 RAN NIC 硬件驱动，可以针对 5G RAN 的工作负载提供卓越的在线加速，并且降低 50% 的功耗。由此可见，基于 Arm 架构的解决方案可以为 RAN 工作负载带来优于两倍的每瓦性能表现。

 

云化与人工智能

云化服务所带来的弹性让 5G 用户得以定制并采用人工智能等新服务。截止目前，我们看到了 AI 与机器学习广泛应用于 5G 基础设施中，应对复杂的挑战，并扩展网络能力。在工业 4.0 中，5G 技术为其提供了强大的支持。例如，通过 5G 专网或公网进行连接的工业机器人逐渐增加，加速了智慧工厂的实现。这一发展对网络提出了更高的要求，需要网络具备极精准的定位能力、低延迟特性以及自动故障检测机制。而这类型的服务将能为运营商带来新的业务和营收。

此外，AI 同样具有重塑 5G 数据中心的潜力。今年五月底，NVIDIA 和软银公司合作，利用 NVIDIA GH200 Grace Hopper 超级芯片建设面向生成式 AI 和 5G/6G 的软银下一代数据中心。相比以往的数据中心，这些新数据中心的分布将更加均衡，并能够同时处理 AI 和 5G 工作负载，使其更好地进行峰值运行，同时保持低时延并大幅降低总体能源成本。在过去，这往往需要两个架构和两套系统才能实现，而现在集成在一套架构和系统上就能实现。对比于单一用途的 5G CloudRAN，这项变革产品将可带来约四倍的投资回报率（ROI）。

无论是数据中心还是 5G 基础设施，都存在把通用型处理器和加速器集成在一起的趋势。Arm 最大的优势之一就是为业界提供最灵活的平台，可以将不同架构整合到一起。赋能合作伙伴，使其可以自由地选择将通用型处理器、DSP、FPGA 或自研加速器集成到 SoC 设计中。

 

生态支持

唯有整个生态系统齐心协力，才能带动新技术的发展与落地。这个生态远不止是硬件，还包括软件、工具等资源的投入，让软件开发者能更简便、快速地实现创意。例如，在实现机器学习应用方面，Arm 通过 Arm Compute Library 提供了一百多项机器学习优化功能，能加速运行在 Arm 架构处理器上的机器学习性能表现。

另外，支持开源软件社区及其驱动的创新对于Arm 生态系统的持续发展也是至关重要的一环。Arm 在开源项目上的贡献历程由来已久，迄今为止，Arm 支持了数千个开源项目，涵盖从云到边缘及端侧的所有细分市场，通过开源框架的形式，助力软件合作伙伴更加便利地在产品中使用软件技术库中的软件。近期，我们已将 Arm RAN 加速库 (RAN Acceleration Library, RAL) 以开源项目的形式支持生态伙伴。

本土 5G 解决方案实验室 加速创新及多样化发展

2021 年，Arm 与 Tech Mahindra 合作在美国新泽西州设立了第一个 5G 解决方案实验室。今年六月，Arm 宣布成立中国首个 5G 解决方案实验室，该全新 Arm 5G 解决方案实验室系携手合作联想，致力加速网络基础设施的创新，为 Arm 的软硬件生态系统合作伙伴提供完整的开发和测试平台，促进行业高效协同及可持续发展，助力专属本土的 5G 应用解决方案落地。截至目前，这两个 5G 解决方案实验室已经拥有超过 150 家重要的 5G 生态合作伙伴，共同助力 5G 创新发展。

5G 解决方案实验室将通过社区驱动的方式扶持创新。现阶段，中国 5G 解决方案实验室的发展将聚焦在实验室活跃度及影响力上，并拟定了两个具体的发展目标：第一，尽可能的扩展参与实验室的合作伙伴数量，吸引更多的合作伙伴加入到 Arm 生态系统中来；第二，通过实验室的协作成果，充分地向运营商及各合作伙伴进行成果展示。

我们很高兴该实验室一经推出，便已支持国内开发的系统进行验证。由联想推出的首款基于 AWS Graviton 平台的 5G 云专网解决方案，是我们中国的 5G 解决方案实验室首个完成验证的方案。该方案将为企业用户带来弹性分配与快速部署等云服务优势，节省硬件采购与维护的成本，加速企业实现 5G+ 创新应用。在这个解决方案中，联想推出采用 Arm Neoverse  平台的 5G NR 基站、云原生 5G 核心网，一方面满足 5G 网络在功能、性能、可靠性等方面的严格要求，另一方面还能最大化地满足各垂直行业的个性化组网需求。

未来，我们将一如既往与生态伙伴展开紧密的合作。针对 5G 解决方案实验室，也将继续邀请生态中需要推出商业化解决方案的合作伙伴加入，助力他们在专网解决方案、电信运营解决方案或是需要引入 AI 功能的各解决方案中展示其应用或概念。Arm 始终深耕 5G 生态，支持本土 5G 发展。也将继续携手行业生态伙伴，共同构建可持续发展的下一代数字基础设施。