应对复杂5G云网工作负载，英特尔第四代至强可扩展处理器助力加速5G云网创新
来源：C114通信网 2023-01-11 18:15:14
毫无疑问，数字化转型已经全社会的共识。2023年也将会是数字经济加速实现建设数字中国目标的关键年，是加速推动产业发展模式向创新驱动转变的关键年，是碳排放、算力规模与数字经济增长相适应的新型数据中心发展格局的决胜年。
作为支撑数字经济的中坚力量，5G发展突飞猛进。预计到2026年，5G对移动数据总量的贡献占比将达到54%。在此基础上，通过5G行业专网、边缘计算的创新，5G将驱动形成面向行业的全新生态系统。5G还将带动计算模式的转变，最终实现网络和算力基础设施的融合，促使ICT基础架构和设备向着更稳定、可靠、可扩展且符合持续发展的方向发展。
作为运营商在5G和算力网络时代的紧密合作伙伴，英特尔以XPU战略携第四代英特尔®至强® 可扩展处理器和各加速计算产品，计算+存储+网络全栈解决方案，开放的生态系统和软件解决方案，助力运营商加速网络转型和云网融合，凸显运营商在数字经济中的产业价值。
可以说，从硬件到系统再到软件，英特尔都在提供值得信赖的技术基础。无论是提供更大的计算密度来降低功耗、加速AI工作流程，还是支持向云原生架构转换，英特尔® 至强® 可扩展处理器都可帮助运营商以绝对多的选择和灵活性进行功能和规模扩展，解决至关重要的业务挑战，同时提供出色的云选择和应用可移植性。
5G行业应用百花齐放：复杂工作负载呼唤架构创新
作为史上商业化成功最快的一代移动通信，5G已经在全球得到广泛部署和应用。作为全球5G商用的“领头羊”，我国5G网络建设稳步推进。截至11月末，我国5G基站总数达228.7万个，占全球比例超70%;我国5G移动电话用户达到5.42亿户，规模居全球首位。
除了深耕ToC端，5G ToB也逐步迈向规模发展黄金期，正在成为运营商收入增长的新引擎。虽然5G专网整体处于早期试点阶段，但随着运营商、芯片厂商、设备商等产业链结合自身资源优势推出5G专网服务产品，5G专网灵活部署、智能服务的能力正在持续增强。
5G行业应用不断拓展，“一业带百业”效果显著。截至2022年9月底，5G行业虚拟专网数量超过1万个，5G已在全国200余家智慧矿山、1700余家智慧工厂、250余个智慧电网项目中得到广泛应用，具备商业价值的典型应用场景已覆盖40%以上的国民经济大类。
在走向千行百业的过程中，5G基础架构也需要不断演进，而最大的变化莫过于转型、融合和创新。在网络转型层面，运营商需要采用云的架构，构建统一的基础设施，云基础架构与软件定义网络是应对行业差异化需求的最佳选择。在融合层面，5G绝不仅是无线空口的创新，只有让AI、普适计算、无所不在的连接、云边融合等一起发挥作用，才能让体验无缝衔接。在创新层面，5G不仅仅是云网技术的融合，而是面向应用场景的革新，只有打造面向场景的加速体验，为客户提供差异化的保障服务，才能发挥5G网络的最大价值。
在应对复杂5G云网工作负载上，英特尔一直与中国运营商开展深入广泛的合作。比如在机器视觉领域，英特尔和中国电信合作打造了基于云边协同的智慧工厂方案5G应用;在5G云XR领域，英特尔与北京移动、当红齐天等产业链协作，融合全流程算力网络，构建高品质VR电竞体验空间，加速元宇宙落地;在远程协作方面，英特尔和中国联通开通MEC+AR可视化解决方案，基于MEC平台实现针对性部署。
从这些5G云网工作负载来看，运营商对于5G和算力网络的性能和功耗的要求是越来越高，单纯的通过芯片核心的堆砌已经难以为继。相对于增加CPU核心数量，内置加速是实现更高性能的替代方法，也更加有效。通过内置加速器和软件优化，前代英特尔® 至强® 可扩展处理器已经证明可针对真实世界工作负载提供卓越的性能功耗比。因此，它可以提高CPU利用率、降低耗电量并提高投资回报率，助力运营商实现可持续发展目标。
重新定义性能：加速5G云网创新 力导运营商数智化转型
随着5G网络的不断扩展和智能边缘的崛起，网络基础设施和技术也需要不断演进。作为领先的网络芯片提供商，英特尔不仅提供一整套全面的网络技术来助力网络转型，还培育了最广泛的、久经考验的生态系统，帮助客户拥有更多选择来加快部署。
第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器非常适合无线接入网、无线核心网、网络边缘负载和安全设备。同时，新的第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器涵盖广泛的核心数、频率、特性和功耗，并针对运营商的网络转型要求提供了更低的时延、更高的吞吐量和可靠的性能。
在RAN层面，面向虚拟化无线接入网络(vRAN)的英特尔® Advanced Vector Extensions(英特尔® AVX)可提高vRAN密度，在相同功率范围的情况下，与前代相比提高多达2倍。
在5G核心网中，UPF是一个很重要的网元。对于诸如V2X之类的URLLC场景业务，对数据的实时性要求很高，而目前单UPF单元的处理时长并不能满足。对此，英特尔通过CPU加速来提升5G UPF网元的性能。凭借全新指令、更高速的DDR5内存以及PCIe 5.0的高带宽，第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器即使在受限的环境中也能提供出色的性能和吞吐量。
面向5G控制平面，英特尔支持更多用户使用网络。第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器具备内置加速器，可支持服务网格所需的额外容量。随着系统负载的变化，还可以利用英特尔® 动态负载均衡器(英特尔® DLB)，将网络处理任务高效地分配给多个CPU内核。
与此同时，安全对于5G至关重要。第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器具备全套安全技术，可保障平台安全性，静态数据、传输中数据和使用中数据的安全性，以及网络和应用的安全性。在保障高性能的同时，英特尔® 软件防护扩展(英特尔® SGX)和英特尔® 数据保护与压缩加速技术(英特尔® QAT)可确保应用的数字证书安全可靠。
面对日益增加的网络和服务复杂性,许多通信服务提供商正在寻求网络生命周期不同阶段的任务和流程自动化,以最大限度地提高5G投资的回报,同时加快部署并实现收入最大化。
英特尔助力运营商打造更智能的网络。为Open vSwitch (OVS)提供更优性能和更低时延，释放CPU内核资源用于高价值任务的同时实现高效的网络自动化。第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器具备英特尔® 数据流加速器(英特尔® DSA)，这款内置加速器可为数据传输提供高带宽、低时延和优化的能效表现，从而支持OVS等大容量用例。此外，运营商还能够将OVS 卸载至英特尔®基础设施处理单元(英特尔® IPU)，从而进一步提升性能和优化CPU效率。
“5G是云网融合的最佳实践。”作为业界率先提出云网融合理念的运营商，中国电信加强核心技术攻关，推进云网融合进入3.0阶段。目前，天翼云已经建成“2+4+31+X+O”的云资源池布局，成为全球最大的运营商云，全球公有云排行第7，中国公有云市场位列第一阵营。
这一过程中，天翼云也演进到4.0，实现关键技术全栈自研。在此基础上，基于第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器，天翼云第八代云主机亮相，实现计算、存储、网络的全栈突破、性能领先，可以支持128 vCPU大规格实例。同时，利用第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器内置DLB加速技术解决IPSec业务大象流问题。测试数据显示，采用内置DLB加速技术，可以充分利用多核服务器性能优势，实现了更好的可扩展性;DLB硬件特性则带来更快的处理效率，实现了高达4倍的吞吐收益;同时还能带来更好的QoS保障，确保入云“路上”顺畅。
数字经济时代,业务数字化、技术融合化和数据价值化,驱动着IT和CT、连接和算力的深度融合，给运营商带来了新的成长空间。作为运营商的紧密合作伙伴，伴随着第四代英特尔® 至强® 可扩展处理器新品发布，英特尔正在携手运营商共同打造面向千行百业应用场景的加速体验，建立值得信赖的技术支持，和运营商共同成长，共赢5G和算力网络时代!
