سلطه اینتل بر پردازنده‌های همه منظوره (GPP) موجود در فناوری شبکه دسترسی رادیویی باز و مجازی (RAN) مدت‌ها برای قهرمانان این مفهوم ناخوشایند بوده است. تقریباً در همین زمان سال گذشته، سازنده تراشه ادعا کرد که 99 درصد از بازار RAN مجازی یا ابری را به خود اختصاص داده است – این برای اینتل عالی است، اما برای کسانی که معتقدند این بازار بازتر و رقابتی تر از بخش سنتی RAN است که عمدتاً توسط اریکسون، هوآوی کنترل می شود، ایده آل نیست. و نوکیا
دیهاردها این مقایسه را رد می کنند. بازار آزاد و مجازی RAN، برای شروع، کوچک باقی می ماند و به خودی خود یک جایگزین است. هر کسی می‌تواند از نظر تئوری نرم‌افزار RAN را برای GPP اینتل، با استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی رایج و پلت‌فرم‌های فناوری توسعه دهد. این برای مدارهای مجتمع ویژه برنامه (ASIC) که توسط اریکسون ساخته شده است، که از همان ابتدا سخت افزار و نرم افزار اختصاصی را با هم ترکیب می کند، اینطور نیست.
با این حال، هیچ یک از این دو نقطه بسیار سالم نیست. پیش بینی می شود که Cloud RAN در آینده بسیار بزرگتر باشد. اگر موافقان راه خود را داشته باشند، در نهایت این رویکرد ترجیحی خواهد بود. در غیاب جایگزین های GPP، اپراتورها به شدت وابسته به اینتل به نظر می رسند. و حتی اگر GPP های اینتل بازتر و قابل برنامه ریزی تر از ASIC ها باشند، معماری x86 آن یک استاندارد صنعتی نیست، بلکه تا حد زیادی متعلق به اینتل است. AMD تنها تراشه ساز بزرگ دیگری است که از آن استفاده می کند.
همه اینها باعث می شود تحولات سال گذشته بسیار هیجان انگیز به نظر برسد. مشتاقان برانگیختن رقابت GPP با اینتل و x86، سهامداران متعدد RAN پشت سر آرم، یک طراح تراشه مستقر در بریتانیا، که عمدتاً به این دلیل شناخته شده است که طرح‌های اولیه آن زیربنای اکثر گوشی‌های هوشمند جهان است، حرکت کرده‌اند. ARM بر خلاف اینتل تراشه را ایجاد نمی کند بلکه در عوض فناوری خود را به شرکت هایی مانند Qualcomm و Nvidia مجوز می دهد. چندین مورد از این مجوزها در حال حاضر از طرح های ARM برای ساخت GPP برای استفاده در RAN استفاده می کنند.
ارتش RAN Arm’s
یک به روز رسانی قابل توجه در پایان سال 2023 توسط نوکیا ارائه شد. برای یک ابر RAN، فروشنده فنلاندی به طور معمول نرم افزار خود را بین فناوری Marvell – که تراشه های سفارشی آن برای لایه 1، سخت ترین دسته عملکردها استفاده می شود – و GPP های اینتل، برای لایه های 2 و 3 کمتر چالش برانگیز تقسیم می کند. اما در طول آزمایش های آزمایشگاهی. سال گذشته، اینتل با یک پخش کننده نسبتا مبهم به نام Ampere Computing جایگزین شد.
Ampere که به شدت توسط Oracle تامین مالی شده و با همکاری سازنده سرور HPE کار می کند، یک GPP مبتنی بر Arm را برای عرضه در RAN توسعه داده است. جایگزین کردن آن برای اینتل به نظر نمی‌رسد نیازی به بازسازی عمده‌ای توسط نوکیا داشته باشد، زیرا می‌گوید می‌تواند به طور موثر همان کد را برای لایه‌های 2 و 3 بر روی x86 یا GPPهای مبتنی بر Arm مستقر کند.
علاقه به آمپر نیز از طرف Vodafone است. اکتبر گذشته، در کنفرانس صنعتی FYUZ در مادرید، شرکت مخابراتی مستقر در بریتانیا گفت که در آزمایش‌های نرم‌افزار RAN فوجیتسو بر روی GPPهای آمپر شرکت دارد. سانتیاگو تنوریو، مدیر معماری شبکه وودافون در آن زمان گفت: «ما در حال آزمایش با نرم‌افزار فوجیتسو هستیم زیرا نرم‌افزارهای فوجیتسو بازتر و در دسترس‌تر از سایرین بودند، اما فروشندگان بیشتری خواهند آمد. من می دانم که اریکسون، نوکیا و سامسونگ همگی به این موضوع توجه دارند، زیرا آنها واقعاً خواهان رقابت با اینتل هستند.
با این حال، آمپر تنها محصول Arm در بحث نیست. بخش Grace از “سوپرتراشه” Grace Hopper انویدیا نیز یک GPP مبتنی بر بازو است. به مراتب برجسته‌تر در خارج از محدوده RAN، Graviton است، تراشه‌ای که با طرح‌های بازویی توسط آمازون ساخته شده و قبلاً در مراکز داده زیرمجموعه ابری AWS آن مستقر شده است. زمانی که Counterpoint Research سهم بازار را در سال 2022 برای تامین کنندگان واحدهای پردازش مرکزی (CPU) به مراکز داده محاسبه کرد، AWS با 3.16 درصد خود، سومین بازیکن بزرگ پس از اینتل و AMD بود.
همانطور که در مورد Ampere انجام داد، نوکیا قبلاً Graviton را جایگزین اینتل در آزمایش‌های Cloud RAN کرده است که سال گذشته برجسته شد. انتظار می‌رود در کنگره جهانی موبایل آینده در بارسلون به‌روزرسانی این فعالیت ارائه شود. در تلاش برای پرورش اکوسیستم Arm، AWS همچنین به Arm کمک می کند تا نرم افزار نوشته شده برای x86 را پورت و تطبیق دهد. ایشوار پارولکار، فن‌شناس ارشد مخابراتی AWS، سال گذشته طی مصاحبه‌ای با لایت ریدینگ، گفت که پشته RAN یک هدف است.
افزایش ظرفیت
شرکت‌های مخابراتی تا حدودی به سمت Arm کشیده شده‌اند، زیرا به دلیل بهره‌وری انرژی مورد تحسین قرار می‌گیرند. AWS به ویژه در این مورد معامله بزرگی کرده است، و اصرار دارد که نسبت قیمت به عملکرد Graviton برای اکثر بارهای کاری 40٪ کمتر از x86 است. نقطه ضعف این است که GPP های مبتنی بر Arm تمایل کمتری دارند. برای جبران، تجهیزات RAN مبتنی بر Arm ممکن است شامل «هسته‌های» بیشتر، بلوک‌های سازنده یک CPU باشد. و این باعث افزایش هزینه ها می شود.
پیشرفت در پردازش برداری می تواند کمک کند. این اساساً به CPU اجازه می دهد تا مجموعه ای از داده ها را به صورت یکجا مدیریت کند و بنابراین با پردازش اسکالر که در یک زمان با یک عنصر سروکار دارد متفاوت است. این باعث می شود که CPUهای قدیمی مبتنی بر پردازش اسکالر برای بخش محاسباتی گرسنه RAN مناسب نباشند. مجموعه دستورالعملی به نام AVX-512 کادر پردازش برداری را برای x86 علامت گذاری می کند. با این حال ، برای مدت طولانی ، معادل بازوی تجاری در دسترس نیست.
این اکنون به لطف گنجاندن SVE2، یک مجموعه دستورالعمل Arm، در GPP های جدیدتر مبتنی بر Arm در حال تغییر است. ماتئو فیورانی، رئیس بخش توزیع شده و زیرساخت اریکسون گفت: «این اساساً پردازش برداری است و برای پردازش لایه 1 بسیار مناسب است و وقتی آنها آن را وارد کردند، فکر می‌کنیم می‌توانیم مقداری ظرفیت خوب را از یک سیستم بازویی خارج کنیم.» ، در شهریور سال گذشته
برخلاف نوکیا، فروشنده سوئدی می‌گوید که می‌خواهد تا آنجا که ممکن است عملکردهای لایه 1 را روی GPP نگه دارد، نه اینکه آنها را روی یک تراشه سفارشی که به‌عنوان یک شتاب‌دهنده استفاده می‌شود، قرار دهد. به نظر می رسد این استراتژی SVE2 را برای اریکسون مهمتر از نوکیا می کند. با این وجود ، نوشتن کد سخت افزار-آگنوستیک ، قابل استفاده در هر تراشه ، به گفته کارشناسان بی شماری ، انجام آن برای لایه 1 بسیار سخت تر است. فیوررانی گفت: “ترفندها و بهینه سازی ها” لازم است.
آگنوستیک سخت افزاری
اما در ماه دسامبر، در دفاتر بریتانیا در بریستول، یک توسعه‌دهنده نرم‌افزار RAN کوچک‌تر به نام Parallel Wireless فناوری سازگار با GPPهای x86 و Arm-based برای لایه‌های 1 تا 3 را نشان داد. تا حدودی با مشاهده و یادگیری از hyperscalerها این امر را مدیریت کرد. نیکلاس شیدکر، رئیس تحقیق و توسعه بی‌سیم موازی در بریتانیا، گفت: از هر دو تراشه‌های x86 و مبتنی بر Arm در بارهای کاری مختلف استفاده کنید.
Scheidecker تصدیق می‌کند که ممکن است هنوز در پیشرفته‌ترین شبکه‌های 5G مبتنی بر «MIMO عظیم» که ده‌ها آنتن را در تجهیزات ایستگاه پایه قرار می‌دهد، به شتاب‌دهنده‌ها نیاز باشد. اما او همچنین فکر می کند AVX-512 و SVE2 می توانند بسیاری از مشکلات عملکرد Layer 1 مرتبط با GPP ها را برطرف کنند. و موازی بی سیم اکنون نرم افزاری را با تراشه های طیف وسیعی از شرکت ها از جمله Ampere ، Marvell ، Nvidia و NXP آزمایش کرده است.
این همه 2024 را به عنوان یک سال بالقوه تغییر بازی برای Cloud Ran تنظیم می کند. با این حال احتمالاً اینتل بزرگترین بازیکن برای آینده قابل پیش بینی است. در مقایسه اکوسیستم Arm’s نابالغ است. و اینتل ممکن است نکته ای داشته باشد که استدلال کند که هیچ تراشه مبتنی بر بازو یکسان نیست. ساچین کاتی، مدیر کل شبکه و گروه اج اینتل در ماه سپتامبر گفت: «هر نوع Arm متفاوت است و بنابراین محصول Arm Ampere با محصول Arm AWS متفاوت است. “و صادقانه بگویم ، من فکر نمی کنم نرم افزاری که برای Ampere می نویسید ، به راحتی قابل حمل است تا بتواند در AWS را اجرا کند.”
صرف نظر از این موضوع، اخیراً شنیده شد که مدیر ارشد فناوری یکی از شرکت‌های مخابراتی Tier 1 از مفهوم RAN باز و مجازی به این دلیل که او را به یک سازنده تراشه تکیه می‌کند ابراز نارضایتی می‌کند. وودافون ظاهراً به اندازه کافی انگیزه داشت تا خود را در آزمایشات جایگزین Intel درگیر کند. پایه های یک سیستم مبتنی بر بازو سرانجام در دست است. امسال نشان می دهد که آیا این صنعت می تواند به سرعت روی آنها بسازد.
این مقاله در اصل در Light Reading ظاهر شد.