2024邊緣服務(wù)器技術(shù)規(guī)范

邊緣服務(wù)器技術(shù)規(guī)范PAGE\*romanPAGE\*romanii目錄緣計(jì)概述 1邊緣算是業(yè)熱點(diǎn) 15G與邊計(jì)算 1緣計(jì)硬件 3邊緣算的件需求 3邊緣算服器的特點(diǎn) 3緣計(jì)服務(wù)的核心術(shù)體系 5精簡(jiǎn)物理格 5多樣模塊配置 5多元邊緣架構(gòu) 7高性的異計(jì)算 8綠色能的冷 9邊緣務(wù)器理技術(shù) 9邊緣務(wù)器全技術(shù) 10緣計(jì)服務(wù)案例 11邊緣服務(wù)器 11邊緣AI16邊緣服務(wù)器 19超融邊緣務(wù)器場(chǎng)景 225.結(jié)與望 24邊緣算服器的問題 24邊緣算服器的發(fā)趨勢(shì) 245.3.結(jié)語 26PAGEPAGE10邊緣計(jì)算概述能智能資產(chǎn)、智能網(wǎng)關(guān)、智能系統(tǒng)和智能服務(wù)。邊緣計(jì)算是產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)CROSS（Connection（Real-Tim，數(shù)據(jù)的優(yōu)化（Optimization，應(yīng)用的智能性（Smart）以及邊緣數(shù)據(jù)的（SecurityICTCDN+AIMEC(Multi-accessEdge無需占用帶寬去中心機(jī)房進(jìn)行處理，突出了低時(shí)延的特性。5G5G移動(dòng)通信技術(shù)的迅速發(fā)展推動(dòng)了萬物互聯(lián)時(shí)代的到來，它所具備的大帶MECCDNIT緣算力需求挑戰(zhàn)。邊緣計(jì)算硬件邊緣計(jì)算的硬件需求ICTCDN//交通/金融等產(chǎn)業(yè)+AI、城市治理、智能物聯(lián)網(wǎng)等為代表的落地最快速的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)邊緣計(jì)算服務(wù)器提出了與傳統(tǒng)服務(wù)器不同的需求：URLLC對(duì)高帶寬的要求與MIoTAGV便捷維護(hù)性需求：邊緣服務(wù)器經(jīng)常需要部署在偏遠(yuǎn)地區(qū)，運(yùn)維人員上限于：統(tǒng)一的運(yùn)維管理接口，業(yè)務(wù)自動(dòng)部署能力，有效可靠的故障處理能力。（/）對(duì)邊緣服務(wù)器提出了低噪聲需求，需要服務(wù)器在近人空間內(nèi)安靜運(yùn)行。邊緣計(jì)算服務(wù)器的特點(diǎn)邊緣計(jì)算服務(wù)器是應(yīng)用在邊緣場(chǎng)景的服務(wù)器，服務(wù)器相比工控機(jī)/智能網(wǎng)關(guān)5GAI（1)形態(tài)靈活多變AI微服務(wù)器等。靈活的形態(tài)滿足不同場(chǎng)景對(duì)服務(wù)器的部署要求。（2)優(yōu)異的環(huán)境適應(yīng)性：-30℃~60℃寬環(huán)溫，地震九級(jí)，CLASSB（3)靈活的可擴(kuò)展性：HDD/SSD/NVMESSD量及類型。能做到可根據(jù)場(chǎng)景選配。處理器性能及功耗可根據(jù)功能需求選配。可選配置基于ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuitFPGA(FieldProgrammableGaterCPUCPU（4)運(yùn)維管理統(tǒng)一便捷性：理系統(tǒng)帶來的大量適配工作。運(yùn)維高效：邊緣服務(wù)器運(yùn)維操作簡(jiǎn)單快捷，減少人力成本。故障診斷及自愈：服務(wù)器BMC并提供硬件平臺(tái)自愈方案。邊緣計(jì)算服務(wù)器的核心技術(shù)體系精簡(jiǎn)的物理規(guī)格ODCCOCP積極探索，首先就從物理規(guī)格的精簡(jiǎn)入手，以便于設(shè)備的部署。ODCC（OpenDataCenterCommittee,開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)）IT—OTII(OpenTelecomITInfrastructure)理規(guī)格相比，OTII500mm，200W（GPU5℃40℃5℃45℃。OCP（OpenComputerProject）組織也針對(duì)安裝在邊緣站點(diǎn)的緊湊型高性能3RU440mm，1RU2RU51RU5℃45℃，5℃55℃。5G在不斷出現(xiàn)。多樣的模塊化配置邊緣能力，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景需求。（1）邊緣智能：AI差異化應(yīng)用的需求，提升計(jì)算資源利用率，支持算力的靈活部署和調(diào)度。OTIIPCIE2GPU45G（2）邊緣存儲(chǔ)：（/邊緣數(shù)據(jù)中心PCIE2.5/3.582.5+43.5/固態(tài)硬NVME（3）邊緣網(wǎng)絡(luò)：5GMEC和NFV5GUPF（UserPlanFunction）5G核5G5G對(duì)于通信領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)處理功能要求較高的場(chǎng)景，業(yè)界已有的邊緣服服務(wù)6+2PCIE/100GbpsμsCPEICT5G多元的邊緣云架構(gòu)IoT+5G+AI邊緣云計(jì)算主要有兩種架構(gòu)：超融合邊緣云和容器邊緣云。3D中心、乃至小型邊緣數(shù)據(jù)中心。Kubernetes備對(duì)多個(gè)邊緣云的管理能力，基于原生K8S控和告警數(shù)據(jù)。高性能的異構(gòu)計(jì)算要求,在未來邊緣服務(wù)器設(shè)計(jì)中，可考慮加入GPU、NPU（NeuralNetworksProcessUnits，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元、FPGACPU短板。GPUFPGAFPGANPUASIC：ASIC（例如專門模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式ASIC成本等方面都能做到極致。CPUARMARM的多核優(yōu)勢(shì)可以更好的應(yīng)對(duì)邊緣側(cè)數(shù)據(jù)的高并發(fā)，目前基于ARMCPU通過異構(gòu)計(jì)算可以滿足新一代“連接+計(jì)算”的基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建，可以滿足碎片和調(diào)度。綠色節(jié)能的液冷IT液冷已在大型主機(jī)和高性能計(jì)算（HPC）IT及新技術(shù)的研發(fā)。與傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱的方法相比，在同樣單位體積下，液體吸收熱量的能力更邊緣服務(wù)器管理技術(shù)變，主要技術(shù)如下：五大智能管理。一體機(jī)，邊緣網(wǎng)關(guān)等多種邊緣計(jì)算技術(shù)硬件設(shè)計(jì)形態(tài)的管理，支持ARM/X86/GPU等異構(gòu)設(shè)備資源管理,支持通過多種設(shè)備以及混合經(jīng)濟(jì)管理。邊緣服務(wù)器安全技術(shù)下方面：物理安全：邊緣基礎(chǔ)設(shè)施安全是邊緣計(jì)算安全的基本保障。部署在無同時(shí)加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)防盜等方面的設(shè)計(jì)和管理手段。數(shù)據(jù)安全：邊緣計(jì)算的分布式系統(tǒng)架構(gòu)增加了攻擊向量的維度，邊緣可信執(zhí)行環(huán)境(TrustedExecutionEnvironment,TEE)用于進(jìn)行存放敏感信息數(shù)據(jù)與代碼,并保證企業(yè)數(shù)據(jù)機(jī)密性與完整性。與傳統(tǒng)純軟件實(shí)現(xiàn)的隱私集合求交(PrivateSetIntersection,PSITEEPSI網(wǎng)絡(luò)安全：在邊緣計(jì)算架構(gòu)中，由于服務(wù)器部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣，傳統(tǒng)的（Distributeddenialofserviceattack,DDoS）UPFUPFUPF邊緣計(jì)算服務(wù)器案例場(chǎng)景一：IoT表1邊緣云服務(wù)器規(guī)格配置參數(shù)邊緣云服務(wù)器規(guī)格配置處理器支持2顆英特爾至強(qiáng)系列處理器內(nèi)存最大支持16根內(nèi)存存儲(chǔ)前置：最大支持6塊2.5HDD/SSD，內(nèi)置：2塊M.2SSD網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)PCI-E以太網(wǎng)卡：支持1/10/25/40/100GE，集成2個(gè)萬兆光口I/O擴(kuò)展6PCI-E3.0PCI-ERiserX8X162GPU/4GPU接口前置:2個(gè)USB3.0接口1個(gè)VGA接口,1個(gè)UID指示燈及其按鍵尺寸W（寬）448mm；H（高）87mm；D（深）430mm工作溫度運(yùn)行環(huán)境溫度：長(zhǎng)期0℃~45℃，短期-5℃~50℃圖1汽車主機(jī)廠機(jī)器人聯(lián)網(wǎng)示例圖場(chǎng)景二：施計(jì)費(fèi)、實(shí)時(shí)過車多種特征分析，替代人工收費(fèi)、實(shí)現(xiàn)快速稽查。表2邊緣云服務(wù)器規(guī)格配置參數(shù)邊緣云服務(wù)器規(guī)格配置處理器2顆鯤鵬920處理器內(nèi)存最大支持16根內(nèi)存儲(chǔ)前置：最大支持10塊2.5英寸SAS/SATA硬盤或8塊2.5英寸NVMe硬盤和2塊2.5英寸SAS硬盤網(wǎng)絡(luò)接口1個(gè)板載網(wǎng)絡(luò)插卡，4個(gè)網(wǎng)口，支持1GE或10GE或25GE標(biāo)準(zhǔn)PCI-E以太網(wǎng)卡：支持1/10/25/40/100GEI/O擴(kuò)展最多6個(gè)PCIe4.0x8插槽接口前置:2個(gè)USB3.0接口,1個(gè)VGA接口,1個(gè)管理網(wǎng)口,1個(gè)調(diào)測(cè)串口尺寸W（寬）447mm;H（高）87.3mm;D（深）495mm工作溫度0°C~°（，-5°C）圖2高速收費(fèi)自由流解決方案示例圖場(chǎng)景三：105104K契機(jī)。AIAI實(shí)現(xiàn)分布式訓(xùn)練。表3邊緣安防服務(wù)器規(guī)格配置參數(shù)邊緣安防服務(wù)器規(guī)格配置處理器支持2顆英特爾至強(qiáng)系列處理器內(nèi)存最大支持16根內(nèi)存存儲(chǔ)前置：最大支持8塊2.5HDD/SSD，內(nèi)置：1塊M.2SSD網(wǎng)絡(luò)接口板載集成2個(gè)千兆網(wǎng)口OCP2.0X722PhyOCP2.0網(wǎng)卡擴(kuò)展，支持1/10/25/40/100GEI/O擴(kuò)展最大可擴(kuò)展5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)PCIe3.0插槽最大支持2個(gè)半高半長(zhǎng)單寬GPU或1個(gè)全高半長(zhǎng)雙寬GPU/FPGA卡接口前置:4個(gè)USB3.0接口1個(gè)VGA接口,1個(gè)UID指示燈及其按鍵尺寸87.6mm（高）x446mm（寬）x450mm（深）工作溫度-5~45℃（限配條件）點(diǎn)、車站、停車場(chǎng)等各類場(chǎng)景下的邊緣部署。圖3安防應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D場(chǎng)景四：UPF5GCU/DU射頻5G速部署云化應(yīng)用。表4邊緣云服務(wù)器規(guī)格配置參數(shù)1U邊緣云服務(wù)器規(guī)格配置處理器英特爾至強(qiáng)D-2183IT處理器內(nèi)存最大支持4根內(nèi)存存儲(chǔ)內(nèi)置：2個(gè)M.22280SATA啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器+8個(gè)M.22210NVMe數(shù)據(jù)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器或2個(gè)M.22280SATA啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器+4個(gè)M.22210SATA/NVMe數(shù)據(jù)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器網(wǎng)絡(luò)接口2個(gè)10GE網(wǎng)口，2個(gè)10/100MB/1GE網(wǎng)口，2個(gè)1GE管理口1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)PCI-E拓展網(wǎng)卡：支持1/10/25GEI/O擴(kuò)展1個(gè)PCIe3.0x16插槽接口2USB3.0,1VGA1XClarityController理迷你USB尺寸W（寬）215mm;H（高）40mm;D（深）376mm工作溫度-5°C~55°C（長(zhǎng)期）5GUPF5GCCU/DU5GMEC圖45G云網(wǎng)融合一體化機(jī)方案示例圖AI場(chǎng)景一：現(xiàn)代質(zhì)檢行業(yè)面臨著人力不足、篩查時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)誤差大等痛點(diǎn)，部署分布式的、靠近質(zhì)檢現(xiàn)場(chǎng)的邊緣計(jì)算平臺(tái)，可以有效地幫助工廠解決以上問題。表5便攜AI服務(wù)器規(guī)格配置參數(shù)便攜AI服務(wù)器規(guī)格配置處理器英特爾Skylake/Cascadelake-SP處理器芯片組LBG-2，支持PHY卡內(nèi)存最大支持8根內(nèi)存存儲(chǔ)◆硬盤機(jī)型：最大支持9個(gè)2.5/3.5寸SATA盤/SSDGPU32.5/3.5SATA/SSD板載1個(gè)SATAM.2SSD管理BMC2500VGARJ45MLAN網(wǎng)絡(luò)接口2x100/1000Base-T標(biāo)準(zhǔn)PCIe以太網(wǎng)卡2x10G光口，2x25G光口擴(kuò)展2個(gè)PCIex16插槽(最大支持2張GPU卡）+1個(gè)PCIex8插槽USB8USB3.0(6個(gè)板端+2個(gè)板內(nèi)）工作環(huán)境溫度0℃~45℃，濕度5%~95%尺寸W（寬）460mm;H（高）420mm;D（深）190mmAIAI的網(wǎng)絡(luò)資源。圖5在線質(zhì)檢示例圖場(chǎng)景二：AOI（自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)）設(shè)備的需求都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)：從技術(shù)工藝的角度看，PCB微ASP(AOIAOI30%SMT（裝貼片AOIAOIAOIAOIAOI測(cè)設(shè)備的裝備率會(huì)越來越高。AOIAOI準(zhǔn)確率，降低漏檢率。表6智能AOI檢測(cè)平臺(tái)服務(wù)器規(guī)格配置參數(shù)邊緣AI服務(wù)器規(guī)格配置處理器雙路英特爾Icelake處理器芯片組LBG-R內(nèi)存最大支持16根內(nèi)存存儲(chǔ)82.5SATA/SAS4U.2NVMeSSDGPU最大支持6個(gè)推理型GPU或2個(gè)訓(xùn)練型GPU管理BMC2500VGARJ45MLAN網(wǎng)絡(luò)接口2x100/1000Base-T標(biāo)準(zhǔn)PCIe以太網(wǎng)卡2x10G光口，2x25G光口擴(kuò)展2PCIe4.0x162GPU）+4PCIe4.0x8插槽USB2USB3.0工作環(huán)境溫度-5℃~45℃，濕度5%~95%尺寸W（寬）438mm;H（高）86.5mm;D（深）450mmAOI圖6智能AOI檢測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)方案圖場(chǎng)景一：在電力行業(yè)，AIAI可用于提升站點(diǎn)管理能力，并改善用戶體驗(yàn)。表7邊緣小站規(guī)格配置參數(shù)邊緣小站規(guī)格配置模組Atlas200AI加速模塊NPUAscend310內(nèi)存4GBLPDDR4或8GBLPDDR4存儲(chǔ)32GBeMMC5.1USB2個(gè)USB2.0（面板）+1個(gè)USB2.0（內(nèi)部，用于擴(kuò)展USB加密狗）外置天線支持LTE+SMA天線有線網(wǎng)口2xRJ45GE網(wǎng)口環(huán)境要求-40℃~70℃(無盤配置)或-40℃~60℃(有盤配置)濕度5%~95%散熱無風(fēng)扇自然散熱尺寸無盤配置：W（寬）235mm;H（高）45mm;D（深）220mm有盤配置：W（寬）335mm;H（高）45mm;D（深）220mm7電線路巡檢方案場(chǎng)景二：邊緣微服務(wù)器專為近邊應(yīng)用賦能，提供超強(qiáng)的邊緣算力，無風(fēng)扇，小型化，方便部署，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。表8邊緣微服務(wù)器規(guī)格配置參數(shù)邊緣微服務(wù)器規(guī)格配置模組NVIDIAJetsonNano或XavierNXGPUNVIDIAMaxwellGPU(Nano)或NVIDIAVoltaGPU（Xavier）內(nèi)存4GBLPDDR4(Nano)或8GBLPDDR4(Xavier)存儲(chǔ)16GBeMMC5.1USB2個(gè)USB2.0+2個(gè)USB3.0外置天線支持LTE+Wifi+Zigbee天線有線網(wǎng)口1xRJ45GE網(wǎng)口環(huán)境要求-40℃~65℃