計(jì)算中心作用于賦能技術(shù)所涉及哪些方面

計(jì)算中心的賦能技術(shù)核心思想是以大數(shù)據(jù)為根本，通過(guò)打造集多項(xiàng)服務(wù)為一體的AI計(jì)算平臺(tái)，包括人工智能AI算力、工業(yè)級(jí)AI算法、開(kāi)放式AI服務(wù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以云服務(wù)形式向企業(yè)，單位及個(gè)人進(jìn)行供應(yīng)，賦能于環(huán)境，醫(yī)療，城市建設(shè)等等上百種產(chǎn)業(yè)。

本文將詳細(xì)介紹云計(jì)算如何服務(wù)于邊緣計(jì)算，人工智能，大數(shù)據(jù)和工業(yè)智能。最后將以半導(dǎo)體行業(yè)的解決方案為例，深入了解半導(dǎo)體行業(yè)是如何打造智能生活的。

計(jì)算中心作用于賦能技術(shù)所涉及的幾個(gè)方面

本段內(nèi)容將介紹云計(jì)算，邊緣計(jì)算，人工智能，大數(shù)據(jù)和工業(yè)智能，這五個(gè)新時(shí)代技術(shù)中心大力發(fā)展的領(lǐng)域。這幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域相輔相成，互相依賴(lài)，互相推動(dòng)，才形成了如今高速發(fā)展的計(jì)算中心賦能各行各業(yè)的局面。

云計(jì)算

云計(jì)算是一個(gè)按使用量付費(fèi)的模式，由網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用、服務(wù)組成。各種終端通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入使用云上的服務(wù)。

通俗地講，云計(jì)算的“云”就是存在于互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器集群上的資源，它包括硬件資源(服務(wù)器、存儲(chǔ)器、CPU等)和軟件資源(如應(yīng)用軟件、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境等)，所有的處理都通過(guò)云計(jì)算提供商所提供的計(jì)算機(jī)群來(lái)完成。

隨著人工智能，5G等高新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力要求越來(lái)越高，對(duì)安全性及穩(wěn)定性要求也隨之提升，將應(yīng)用部署到云端，可以免去更新?lián)Q代產(chǎn)品和雇傭人力進(jìn)行環(huán)境遷移對(duì)公司帶來(lái)的不必要資金消耗。云計(jì)算也避免了地域的限制，程序依賴(lài)庫(kù)也可以簡(jiǎn)單便捷的全部打包遷移。

云服務(wù)可以分為三類(lèi)：軟件服務(wù)(SaaS)，平臺(tái)服務(wù)(PaaS)，基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)(IaaS)。

邊緣計(jì)算

邊緣計(jì)算與云計(jì)算相互配合，首先進(jìn)行邊緣計(jì)算，完成“終端”數(shù)據(jù)處理，然后再由云計(jì)算完成“最終”數(shù)據(jù)處理的合作方式。

物聯(lián)網(wǎng)自身所需要處理的數(shù)據(jù)非常龐大，不可能將所有的數(shù)據(jù)處理任務(wù)都發(fā)送到終端云計(jì)算平臺(tái)，所以引入了邊緣運(yùn)算。這是一種分散式運(yùn)算的架構(gòu)，將各種運(yùn)算移至網(wǎng)絡(luò)中的邊緣節(jié)點(diǎn)來(lái)處理，邊緣節(jié)點(diǎn)更接近于用戶(hù)終端設(shè)備，可以加快數(shù)據(jù)的計(jì)算，處理，減少傳送數(shù)據(jù)的延遲。在這種架構(gòu)下，數(shù)據(jù)的分析與預(yù)測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。

5G時(shí)代將進(jìn)一步推動(dòng)邊緣計(jì)算的發(fā)展(下文將解釋5G方面的內(nèi)容)，邊緣計(jì)算在5G時(shí)代和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都有快速的發(fā)展，“云計(jì)算+邊緣計(jì)算”的服務(wù)方式不僅能夠加快處理速度，同時(shí)能夠保障核心數(shù)據(jù)留在本地，這樣可以有效地保障企業(yè)的核心數(shù)據(jù)安全, 使企業(yè)安心上云，享受超算服務(wù)。

人工智能

AI 與云計(jì)算相輔相成，致力于包括自動(dòng)駕駛，醫(yī)療機(jī)器人手術(shù)，診斷等領(lǐng)域，AI可以進(jìn)行學(xué)習(xí)，而云計(jì)算則可以進(jìn)行分析。

云端的三類(lèi)應(yīng)用：軟件服務(wù)(software as a service - SaaS)，平臺(tái)服務(wù)(platform as a service - PaaS)，基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)(infrastructure as a service - IaaS)，可以與人工智能結(jié)合，使得云計(jì)算向更多的行業(yè)和領(lǐng)域垂直發(fā)展。

SaaS 允許用戶(hù)通過(guò)Internet連接并使用基于云的應(yīng)用程序。與人工智能的結(jié)合來(lái)拓展云計(jì)算的應(yīng)用邊界。SaaS可以實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)挖掘，為人工智能數(shù)據(jù)分析部分做出充分的準(zhǔn)備。

PaaS 是云中完整的開(kāi)發(fā)和部署環(huán)境，該服務(wù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分布式處理，多臺(tái)云計(jì)算平臺(tái)共同協(xié)作，高速完成數(shù)據(jù)的計(jì)算處理。數(shù)據(jù)庫(kù)的分布式處理不但有效存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)，并且實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)的容災(zāi)。

IaaS 是一種即時(shí)計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)，可通過(guò)Internet進(jìn)行配置和管理，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)環(huán)境的虛擬化，云計(jì)算與人工智能的結(jié)合可以有效降低開(kāi)發(fā)難度。

大數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)依靠云計(jì)算變得有效。

光有大數(shù)據(jù)，只是一堆廢棄的數(shù)據(jù)躺在那里;有了云計(jì)算，則可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，變成有用的信息。例如在疫情期間追蹤行程，確保國(guó)民人身安全。大數(shù)據(jù)必然無(wú)法用單臺(tái)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，必須采用分布式架構(gòu)。云計(jì)算的特色在于對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)，和分布式云存儲(chǔ)、以及分布式的數(shù)據(jù)挖掘。

工業(yè)智能

智慧工廠是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù);通過(guò)大數(shù)據(jù)與人工智能分析平臺(tái)，將云計(jì)算中由工廠設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)信息，構(gòu)建一個(gè)高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的人性化工廠。

舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，智能農(nóng)田，通過(guò)傳感器將濕度傳給大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，再通過(guò)云分析平臺(tái)得出最適宜的溫度，并自動(dòng)調(diào)節(jié)果蔬種植基地的室溫。

計(jì)算中心的賦能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

本段內(nèi)容著重于從三個(gè)方面：5G，IoT，以及AI來(lái)介紹云計(jì)算如何推動(dòng)科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。

云計(jì)算推動(dòng)5G發(fā)展

作為第五代移動(dòng)通信技術(shù)， 5G 主要的目標(biāo)是提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捄退俣?、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和實(shí)現(xiàn)大規(guī)模設(shè)備連接。例如智能生態(tài)系統(tǒng)，大量傳感器和監(jiān)控設(shè)備依托于5G技術(shù)對(duì)關(guān)鍵場(chǎng)所安防設(shè)備情況進(jìn)行即時(shí)監(jiān)控，并將獲得的信息上傳到云平臺(tái)，再通過(guò)其上的AI應(yīng)用進(jìn)行智能分析。

云計(jì)算推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)發(fā)展

在典型的物聯(lián)網(wǎng)部署中，許多物聯(lián)網(wǎng)傳感器收集數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到中心位置進(jìn)行分析。物聯(lián)網(wǎng)解決方案可以使用邊緣計(jì)算系統(tǒng)交付各方面的數(shù)據(jù)，而不是將所有傳感器數(shù)據(jù)直接發(fā)送到云中，這樣做可以最大限度地降低通過(guò)云端傳輸所有信息的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。

云計(jì)算推動(dòng)人工智能(AI)的發(fā)展

云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)推動(dòng)了人工智能的發(fā)展。因?yàn)槿斯ぶ悄芩惴ǚ矫?，神?jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自主分析以及其他應(yīng)用程序在某些特殊場(chǎng)景下，有快速的大數(shù)據(jù)運(yùn)算的要求，這些即時(shí)的運(yùn)算事件必須在實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)的時(shí)間進(jìn)行，例如當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車(chē)在高速公路下行駛或者連接的醫(yī)療設(shè)備正在為患者提供緊急救生服務(wù)時(shí)，云計(jì)算中的邊緣計(jì)算便發(fā)揮巨大作用以滿(mǎn)足需求。

半導(dǎo)體公司在大數(shù)據(jù)/人工智能領(lǐng)域的創(chuàng)新

新思科技，致力于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 (electronic design automation, 簡(jiǎn)稱(chēng)EDA)--- 芯片設(shè)計(jì)的軟件部分。

EDA是芯片設(shè)計(jì)的軟件部分，利用EDA工具，芯片的電路設(shè)計(jì)、性能分析、設(shè)計(jì)IC版圖的整個(gè)過(guò)程都可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理完成，提高了工作效率及芯片精度。因此，EDA技術(shù)想得到顯著提升，必將結(jié)合云計(jì)算和人工智能。

云計(jì)算高效部署，可擴(kuò)展性使得芯片生產(chǎn)快速而安全。機(jī)器學(xué)習(xí)使得芯片的涉及更加精密，深度學(xué)習(xí)等算法能夠提高EDA軟件的自主程度，機(jī)器學(xué)習(xí)可專(zhuān)門(mén)為芯片設(shè)計(jì)工程師提供仿真和驗(yàn)證工具。

下面以意法半導(dǎo)體為例，簡(jiǎn)要介紹半導(dǎo)體行業(yè)如何實(shí)際應(yīng)用于智能工業(yè)、家居和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。

意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics,簡(jiǎn)稱(chēng)ST)是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司，其通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)格傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)致力于智能駕駛、智能工廠，5G和物聯(lián)網(wǎng)。

舉例1: 在打造智慧城市方面，其解決方案是，通過(guò)多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)連接無(wú)線(xiàn)網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)為核心，充分表現(xiàn)傳感器所起到的重要作用。這些傳感器節(jié)點(diǎn)可執(zhí)行智能照明系統(tǒng)監(jiān)控、智能垃圾監(jiān)視，為維護(hù)城市環(huán)境和諧，良好治安做出杰出貢獻(xiàn)。

舉例2：無(wú)線(xiàn)連接的照明控制板能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)燈光的耗電量。所有傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳至一個(gè)顯示器，以方便隨時(shí)查看。

總結(jié): 計(jì)算中心的賦能技術(shù)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)和挑戰(zhàn)

本文詳細(xì)介紹了計(jì)算中心如何作用于賦能技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域, 半導(dǎo)體公司在大數(shù)據(jù)/人工智能領(lǐng)域的創(chuàng)新。

計(jì)算中心的賦能技術(shù)發(fā)展仍面對(duì)一些挑戰(zhàn)。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，數(shù)據(jù)隱私安全保護(hù)是最重要的一項(xiàng)服務(wù)。采用邊緣計(jì)算推動(dòng)智慧城市建設(shè)，可以從感知到的數(shù)據(jù)中獲取大量隱私信息。隨著邊緣計(jì)算的發(fā)展，邊緣節(jié)點(diǎn)上可用數(shù)據(jù)激增，邊緣設(shè)備受到安全攻擊的可能性變得很大。例如，通過(guò)對(duì)用電量或用水量的了解，可以很容易推測(cè)出市民住房是否有人在家。

新一代賦能技術(shù)利用大數(shù)據(jù)時(shí)代計(jì)算機(jī)服務(wù)虛擬化和云端化的趨勢(shì)，通過(guò)半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)硬件方面的設(shè)施完善，外加5G，人工智能產(chǎn)業(yè)的興起，去推動(dòng)世界諸多產(chǎn)業(yè)更蓬勃健康的發(fā)展。將來(lái)，科學(xué)家以及半導(dǎo)體行業(yè)將更加致力于數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性以及安全性，使得技術(shù)中心滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)于各個(gè)領(lǐng)域的期待。此外，高科技的興起也給企業(yè)發(fā)展帶來(lái)了挑戰(zhàn)，許多企業(yè)發(fā)現(xiàn)，他們的管理模式，配套設(shè)施跟不上新一代計(jì)算中心的革新步伐，因此轉(zhuǎn)型也需要企業(yè)克服重重困難，才會(huì)開(kāi)啟一個(gè)嶄新的高科技之路。另一點(diǎn)值得注意的是，物聯(lián)網(wǎng)并不意味著所有領(lǐng)域的完全自動(dòng)化，而是人機(jī)配合使得生活更加舒適便捷，因此希望各位讀者對(duì)待高科技抱著寬容的心態(tài)，與機(jī)器友好協(xié)調(diào)，打造智能生活。