این مقاله در اصل در Light Reading منتشر شد.
دو آزمایشگاه علمی رقیب پاسخ های متفاوتی برای یک مشکل ارائه می دهند. روی کاغذ، هر کدام ادعا می کنند که بهترین راه حل را دارند، اما به ندرت کسی حتی مشعل های Bunsen را روشن کرده است، چه رسد به اینکه شروع به آزمایش کند. این نسبتاً وضعیت بازار نوپای شبکه دسترسی رادیویی باز (RAN) را توصیف میکند، که در آن بحث و جدل بین دو اردوگاه در مورد اینکه در مورد باند پایه چه باید کرد، درگرفت.
این که به عنوان لایه 1 نیز شناخته می شود، محاسباتی ترین بیت از پشته نرم افزار RAN است. اجرای آن بر روی پردازندههای همهمنظوره، انواع جعبههای مربوط به مجازیسازی و ابر را بررسی میکند. اما مصرف انرژی چندانی ندارد. برای رفع این مشکل و در عین حال افزایش عملکرد، فروشندگان RAN می خواهند چند تراشه سفارشی را مجدداً معرفی کنند. آنها که به عنوان شتاب دهنده شناخته می شوند، ظاهراً دست و پاگیرترین عملکردهای RAN را انجام می دهند و واحد پردازش مرکزی (CPU) را برای کارهای دیگر آزاد می کنند. اما هیچ اتفاق نظری در مورد اینکه چگونه شتاب باید انجام شود وجود ندارد.
دو گزینه ظاهر شده است و هر کدام حامیان قدرتمندی دارند. با نگاهی کنار، شتاب دهنده تنها برخی از نرم افزارهای باند پایه را پشتیبانی می کند و CPU به انجام بیشتر کارها ادامه می دهد. بزرگترین قهرمانان آن اینتل و اریکسون هستند، که هر دوی آنها به شدت از جایگزینی داخلی انتقاد کرده اند. این کار CPU را به طور کامل از ترکیب لایه 1 خارج می کند و تمام عملکردهای باند پایه را به شتاب دهنده منتقل می کند. نوکیا و گروهی از تراشهسازان که سیلیکون RAN سفارشی تولید میکنند، حامیان اصلی این لاین هستند.
هر اردوگاه اصرار دارد که فناوری آنها در مصرف انرژی کارآمدتر است، و با این حال عدم بلوغ فعلی بازار آزاد RAN به این معنی است که شواهد کافی برای حمایت از هر یک از آنها وجود ندارد. مارک اتکینسون، رئیس RAN برای نوکیا گفت: “همه راه حل خود را روی کاغذ نشان می دهند.” “مقایسه های واقعی در نیمه دوم سال 2024 اتفاق می افتد، زمانی که رهبران راه حل های خود را جمع آوری کرده و آنها را در شبکه ها قرار داده اند. سپس خواهیم دید که چه چیزی واقعا خوب عمل می کند و ما واقعاً به موقعیتی که اتخاذ کرده ایم مطمئن هستیم.” “
کیک لایه ای
اعتماد او اکنون ممکن است از HPE، یکی از بزرگترین تولیدکنندگان سرورهای جهان که میزبان نرم افزار باند پایه در استقرار RAN باز است، تقویت شود. به لطف یک الگوریتم توسعه یافته داخلی و ثبت اختراع، HPE می گوید که توانسته است با خاموش کردن هسته های CPU، پردازنده های کوچکتر سازنده تراشه، مصرف انرژی را کاهش دهد و حتی در هنگام استفاده از شتاب دهنده های داخلی، CPU را در حالت غیرفعال قرار دهد. . گیتا رام، رئیس محاسبات مخابراتی HPE، گفت که همان صرفه جویی در مصرف انرژی از طریق lookaside در دسترس نبود.
او به Light Reading گفت: “اگر لایه 1 در CPU باشد، CPU باید همیشه فعال باشد.” او توضیح داد که خود لایه 1 باید همیشه بیدار باشد. “این نرم افزار لایه 1 باید بدون توجه به هر اتفاقی به طور فعال به ترافیک fronthaul گوش دهد، زیرا یک تماس 911 می تواند وارد شود و این اولین نقطه ورود است.”
اساساً، ادغام شدید شتاب دهنده کناری با CPU به این معنی است که HPE هرگز نمی تواند آن CPU را در طول آزمایشات آزمایشگاهی خاموش کند. این دشواری ممکن است با حرکت اینتل برای قرار دادن شتابدهنده کناری روی همان قالبی که CPU است، تشدید شده باشد. در مقابل، شتابدهندههای درون خطی معمولاً بر روی کارتهای PCIe جداگانه ارائه میشوند که میتوانند در هر سروری که از استاندارد PCIe پشتیبانی میکند، قرار بگیرند.
رام میگوید: «در معماری کناری، ما نمیتوانستیم بگوییم چه بخشی از CPU واقعاً لایه 1 را پردازش میکند و بنابراین نمیتوانیم کل CPU را در حالت غیرفعال قرار دهیم زیرا این کار باعث از بین رفتن کل چیز میشود. بهترین کاری که HPE میتوانست انجام دهد این بود که تعدادی از هستههای CPU را برای لایه 1 ذخیره کند و بقیه را خاموش کند.
رام میگوید: «با این حال، مسئله اساسی همچنان باقی میماند که تعدادی از هستههای CPU باید فعال باشند و این بدان معناست که حتی زمانی که ترافیک وجود ندارد، فقط برای اطمینان از قطع نشدن تماس، انرژی مصرف میکند.» همین ملاحظات در مورد لایههای 2 و 3 پشته نرمافزار RAN صدق نمیکند، زیرا آنها قدرت بسیار کمتری را میخورند و نیازی به درگیر شدن دائمی ندارند.
در این مرحله مشخص نیست که الگوریتم HPE چه تفاوتی می تواند در بحث نگاه در مقابل درون خط ایجاد کند. اگرچه HPE در حال حاضر قادر به اشتراک گذاری درصدی در مورد صرفه جویی هایی که یک شرکت مخابراتی می تواند انجام دهد، نیست، رم گفت اگر این الگوریتم با یک کارت بسیار کم مصرف ترکیب شود، مصرف انرژی ممکن است به میزان قابل توجهی کاهش یابد. او گفت که یکی از آنها که توسط کوالکام توسعه داده شده است، “تنها 40 وات یا بیشتر” کار می کند.
سس مخفی
علیرغم همه اینها، او شک و تردیدهایی در مورد خط داخلی دارد و فکر میکند که در برخی شرایط میتواند مناسبتر باشد. یکی از شکایات او در مورد قیمت های بالایی است که به کارت های PCIe متصل شده است. او در مصاحبه قبلی به Light Reading گفت که خرابی و بررسی اجزای خود HPE دلیلی برای بالا بودن هزینه ها پیدا نکرد.
اینتل و اریکسون همچنان استدلال می کنند که lookaside در بخش انرژی و همچنین در سایر جنبه ها برتر است. در مقالهای که سال گذشته با Verizon تهیه شد، اریکسون گفت که نیاز به شتاب داخلی برای یک کارت PCIe جداگانه «بهطور قابلتوجهی مصرف انرژی بیشتری نسبت به کارت رابط شبکه استاندارد ایجاد میکند». Lookaside، افزود، “فرصتی را برای طراحی اپلیکیشن به ارمغان می آورد تا از مجموعه بزرگتری از هسته های CPU موجود به طور موثر استفاده کند.”
با این حال، انرژی تنها عامل نیست. جو مدن، بنیانگذار و رئیس یک شرکت تحلیلی به نام Mobile Experts، معتقد است که نرم افزار اریکسون ممکن است به سادگی تناسب بهتری با معماری کناری داشته باشد. او قبلاً به Light Reading گفته بود: «اریکسون الگوریتمهای زیادی دارد، سس مخفی اختصاصی که آنها طی ۴۰ سال توسعه دادهاند، بهینهسازیهایی در زمانبندی و مواردی از این دست. “من معتقدم نگاه نگاه به آنها اجازه می دهد تا برخی از کارها را با الگوریتم های خود بهتر از یک رویکرد درون خطی انجام دهند.”
در همین حال، نوکیا میگوید کارتهای داخلی آن از همان نرمافزار لایه 1 و سیلیکون – بر اساس طرحهای اولیه Arm، یک شرکت مستقر در بریتانیا – به عنوان محصولات سنتی RAN خود استفاده میکنند و استدلال میکند که ظاهراً حداقل به نرمافزار متفاوتی نیاز دارد. این شرکت در کاغذ سفید خود میگوید: «این منجر به توسعه موازی و چالشهایی در دستیابی به برابری ویژگیها با عرضههای محصولات مختلف میشود، که در نهایت منجر به محدودیتهای دست و پاگیر عرضه با تجربه کاربر نهایی متناقض و هزینه کل بالاتر مالکیت میشود».
مدن در مورد بسیاری از ادعاها تردید دارد و اشاره می کند که فروشندگان تمایل دارند آخرین پیشرفت های خود را در کنار کارهایی که رقبای خود در گذشته انجام می دادند مشاهده کنند. او گفت: “همه آنچه را که در آزمایشگاه می بینند با آنچه که یک سال پیش شخص دیگری اعلام کرد مقایسه می کنند.” اما تحقیقات او تاکنون نشان میدهد که یکی از این دو اردوگاه برتری دارد. بر اساس اطلاعاتی که در اختیار دارم، معتقدم که این لاین در نهایت کارآمدتر خواهد بود.