5G+AI将如何迸发新时代变革？英伟达提出AI通信解决方案

公众号/将门创投

From: Nvidia 编译: T.R.

5G无疑是今年通信领域最热门的话题，不断落地的基础设施、蓬勃发展的市场和充满想象的应用前景为各个行业创造了全新的机遇。那么当万物互联的5G和智慧的AI相遇，又会为世界带来怎样的变革呢？近日在洛杉矶举办的世界移动通信展览会上，英伟达提出了一系列基于AI的通信解决方案，为我们勾勒了基于AI武装下5G通信的智慧未来。

在智能手机普及的浪潮后，万物互联的图景已经清晰地通过物联网呈现在了我们面前。英伟达基于现有能力提出了基于AI驱动企业的边缘计算和虚拟无线接入网络，为下一代5G服务提供良好的服务。

软硬兼施 进军通信

硬件方面，英伟达给出了EGX边缘超算平台解决方案。这是一款原生的高性能边缘计算平台，并为AI、物联网和5G进行了针对性优化，为下一代服务提供了强有力的兼容和支撑。

这款计算平台可以帮助用户有效处理来自城市、工程、制造业流水线上的海量数据，将AI加速计算能力赋予边缘设备。同时这一平台具有强大的可扩展性，从低功耗的Jetson Nano到更为强大的T4为传感器和数据中心间架起了更为强大和智能的桥梁。

在软件方面，EGX平台进行了很好的封装。基于容器和容器编排技术，将英伟达驱动、容器技术、TensorRT等进行了良好的优化，可以之间面向用户提供服务。

与上一代通信系统相比，5G可以提供低十倍的延时、百倍的带宽以及每平方公里百万设备的接入。同时5G中还引入了“网络切片”的概念，运营商可以根据不同场景的特殊服务进行动态的服务提供与优化。

传统的解决方案无法如此快速地改变配置，需要新型网络架构来支撑动态运营。5G运行商需要能在秒量级对网络进行重新配置的高性能系统。而运行在无线基础设施上的虚拟射频接入网络最为接近用户，使得它十分适合于在边缘提供AI智能服务。而这正是现代高性能5G通信系统可以在标准设备上动态提供大规模应用种类的关键所在。

针对通信行业的特殊场景，英伟达发布了软件开发工具Aerial。这一基于CUDA-X的开发工具可以运行于EGX平台上，为通信公司提供了可以构建完整的5G虚拟无线接入网络，并具有可编程、规模化和高能效等优点。为智能城市、智能工厂、云游戏等应用场景提供有效的智能通信解决方案。

Aerial提供了两个关键的SDK，包括CUDA虚拟网络功能（CUDA Virtual Network Function，cuVNF)和CUDU基带（CUDA Baseband ,cuBB)，基于GPU可以实现大规模的可编程软件定义5G射频接入网络的开发构建。

其中cuVNF提供了对于输入输出和数据包处理的优化，可以之间将5G数据包通过直连的网络板卡直接送入GPU内存中进行处理；

cuBB则提供了GPU加速的5G信号处理流程，将物理层处理集成到GPU的高性能内存中实现高效处理和吞吐量。

目前在官方提供的解决方案中，Aerial SDK运行在EGX软件栈中，将GPU的加速能力集成到运营商级别的Kubernetes基础设施中。EGX软件栈中包含了驱动、Kubernetes插件、Nvidia容器插件和GPU监测软件等。为了简化GPU相关服务，运营商可以通过容器的方式将GPU相关服务在Kubernetes中运行。通过容器技术和高性能的并行计算能力，将为5G提供弹性网络架构和动态的服务方式，以满足不断变化的用户需求。

5G时代合作共赢

为了推动GPU在通信领域的应用，英伟达和世界范围的多个公司进行了深入和合作。在射频接入网络技术领域与爱立信公司进行合作，共同研发完全虚拟化的5G无线服务，为运营商提供更多的灵活性。将5G，超算和AI结合起来构建革命性的通信平台，将支撑未来几十亿级别的通信需求。

同时与企业软件服务商红帽合作，共同构建运营商级别的原生云基础设施。在合作中开发了运营商级别的Kubernetes，可以自动化部署、动态调整规模和应用，为运营商提供了软件定义服务更为强大和灵活的能力。

在云服务方面，也与微软展开了积极和合作，将EGX与微软Azure云服务进行集成，为用户提供从边到云的端到端解决方案。

在应用方面，英伟达也与各个行业进行了深入的合作验证多种场景下的解决方案。位于纽约的沃尔玛智能零售实验室正在探索AI如何提高零售流程和购物体验。在利用EGX及其先进的AI能力后，沃尔玛可以实现每秒1.6T的浮点运算，使得自动化仓储、新型结算系统以及品控系统更为高效运转。

位于韩国的三星使用EGX在半导体行业进行边缘计算，驱动复杂的半导体设计和制造过程。德国的宝马则利用智能视频分析和EGX边缘服务来实现工厂中的自动化加工监测；日本运营商NTT东日本则在数据中心中使用EGX，并研发在偏远地区使用额EGX平台；而美国的宝洁公司同样使用AI来对生产流程和包装进行检测。

在5G时代，传感器的信息将触及每一个领域的每个角落，高速网络将数据联通的阻隔一一破除，智能化的能力也将赋予每一个边缘节点。5G和AI将为世界带来更有效的信息流动和智能计算，掀起下一次变革的到来。

https://blogs.nvidia.com/blog/2019/10/21/5g-meets-ai-nvidia-egx-edge-ai/
https://blogs.nvidia.com/blog/2019/10/21/ai-edge-deployments-kubernetes/
https://www.nvidia.com/content/dam/en-zz/Solutions/Data-Center/egx/nvidia-egx-executive-brief.pdf
https://nvidianews.nvidia.com/_gallery/download_pdf/5dae3adfed6ae52ac50b67af/https://twitter.com/search?q=%23MWC19&src=typed_querylogo image from: https://dribbble.com/shots/6099521-5G-Folding