邊緣運算、車聯網 下一個半導體關鍵字

1134122_600609
0

二○四○年,物聯網設備產生的資料量將會超過雲端資料中心的儲存能力,加上物聯網、車聯網的發展,將讓邊緣運算成為未來半導體產業主流。

關於物聯網,半導體業未來最關心的重點是什麼?答案是邊緣運算(Edge Computing)。

 

「我認為邊緣運算會比資料中心更重要。」在與高通(Qualcomm)併購案破局後,恩智浦(NXP)高階主管的第一次露面,就在九月初中國深圳自家的NXP Connects大會上,繼續宣傳原先的策略布局:邊緣運算。半導體全球銷售暨行銷執行副總裁歐文(Steve Owen)預測,今後五到十年,邊緣運算會成為應用端及半導體重要的發展領域。

 

邊緣運算其實早就被網通大廠思科(Cisco)提出,以無處不在的「霧運算」相比於高高在上、集中化的「雲端運算」,但是直到近幾年才成為顯學。因人工智慧的發展,強化設備裝置的分析及運算能力,加以接近商轉的5G其高傳輸、低延遲、大頻寬,加大了資料傳輸運用能力。物聯網愈加成熟,邊緣運算的應用層面也漸漸顯露,成了二○一七年之後產業最熱門的關鍵字。

 

其中一個指標,就是到二○年智慧設備的出貨量將會超過四百億台。「預計到四○年,產生的資料量將會超過雲端儲存能力以及頻寬。」歐文強調,為確保資料的品質,這時邊緣設備就必須篩選,不能盲目收集資料全數上傳雲端

 

也就是說,邊緣運算設備將有足夠的分析反應能力,就像是人體神經系統的反射動作;雲端運算則更像是人體的大腦,運算能力雖強,但仍不免有延遲。

 

市調機構顧能(Gartner)研究已指出,在集中化資料中心的傳統架構下,企業約有一○%資料是在資料中心之外生產與分析,到了二二年,這個數字會達到五成。顧能首席分析師萊歐(Santhosh Rao)分析觀察,企業已經開始意識到需要採用更分散的方法來滿足數位業務基礎架構的要求。

 

延伸閱讀:物聯網打國際賽 政府如何助攻業者?

 

低功耗邊緣運算晶片

英特爾等大廠不缺席

 

雲端資料中心仍然擔綱重要的儲存功能,但如需立即且瞬間產生決策,仍要依靠邊緣運算。例如,一輛車的無人駕駛系統在行駛中,若將資料上傳到雲端分析再回傳到車載電腦,這樣傳統雲端結構下的資料傳輸並無效率,需要在鄰近的邊緣運算設備或直接在車載電腦當中,就做出決策。

 

這代表邊緣運算會取代雲端運算嗎?恩智浦物聯網及安全部門技術長Fari Assad-Eraghi否認,重申雲端仍有其必要性,「只是把所有數據送回雲端分析再進入邊緣的這個模式沒有價值。」

 

過去雲端承載了太多的資料處理負荷,加上資料全數上傳,不免有隱私疑慮。現在雲端運算得以釋放、延伸決策分析能力給邊緣運算,兩者相輔相成。一旦架構了雲端,邊緣運算的應用可能就像霧、像空氣一樣無所不在,靠著初階的AI系統以及5G通訊,所有的決策在裝置內或是區域網絡內就分析執行完成。智慧型手機就是一種形式的邊緣運算設備,一個智慧手環、一台智慧音箱、一輛車、一棟大樓的管理系統、一個工廠,都有可能是邊緣運算的應用。

 

拓墣研究預估, 一八年至二二年,全球邊緣運算相關市場規模的年複合成長率(CAGR)將超過三成。今年七月,微軟中國首席技術長韋青公開發表演講更指出,「雲的時代這場仗基本上已經打得差不多了。」最新的熱潮是邊緣計算、人工智慧。

 

不只恩智浦看到這樣的趨勢,英特爾(Intel)、輝達(NVIDIA)及安謀(ARM)等大廠也早早瞄準商機布局,研發低功耗的邊緣運算晶片;而對於傳統的雲端龍頭如微軟(Microsoft)、谷歌(Google)以及亞馬遜(Amazon)來說,這波熱潮更是不能缺席。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

微軟、亞馬遜、谷歌

紛紛搶進新產業

 

今年五月,微軟執行長納德拉(Satya Nadella)宣布微軟從「AI優先」,進到下個戰略布局:「智慧雲端」與「智慧終端」;而谷歌積極將Andriod作業系統導入物聯網,更在七月宣布軟硬體整合,推出邊緣運算晶片;亞馬遜也由自身的雲端系統AWS延伸出邊緣運算平台。

 

對恩智浦來說,在這片邊緣運算的浪潮下,也許從自己的陣地——汽車半導體出發,就是掌握未來邊緣運算的最有利優勢。

 

當今汽車有九成的創新,都是來自電子系統。過去,車廠掌握了產品的話語權,但隨著電動化、智慧化,汽車的電子系統比重愈來愈高,漸漸地,半導體廠商在一台車的角色愈來愈明顯。而恩智浦在汽車半導體的市占率約有一四%,是全球龍頭。車廠想要研發創新,必得找上恩智浦。

 

「平均來說,每輛車內裝配的半導體價值大概是三百八十四美元,在今後十到十二年會增長三倍。」恩智浦汽車事業部技術長瑞格爾(Lars Reger)笑說,「十年前我和通用、寶馬說我們有新的控制器,問他們想不想看我們的資料,他們只說需要的時候會打電話來。」現在資訊電子技術已經成了汽車最重要的創新來源,這些車商反而主動找上門來,請教該如何打造一台新車。

 

汽車感測需求大增

車聯網重要薪火

 

車商問的,可不只那一小塊晶片。下個世代的汽車感測需求大幅提高,高畫質攝影機、雷達、光達(LiDAR)甚至電源管理系統,就像是汽車的眼睛與耳朵,將路況匯報給先進輔助駕駛系統(ADAS)、監控盲點、輔助切換車道、提供前方撞擊警示,甚至未來還能辨認行人。這些過程產生的大量資料,就是未來車聯網的重要薪火。

 

九月初,恩智浦宣布收購汽車乙太網子系統技術提供商OmniPHY,就是為了加強車載資訊在區域網路的傳輸能力。瑞格爾舉例,一些高級汽車已經用了乙太網的技術,但速度在一○○M左右,「我們現在需要的頻寬更大!一○○M不夠,我們需要到5G、甚至10G的速度。」

 

這些資料現在還讓人摸不著邊,但卻是未來車聯網的兵家必爭之地。現在的車載作業系統更已面臨到大幅改變定義的時候:過往只負責汽車一部分資訊流、甚至只侷限在娛樂上的車載作業系統,未來可能會逐步成為整台車的大腦。

 

延伸閱讀:「3D感測」超威!讓自駕車長眼睛 機器人也能端茶送餐

延伸閱讀:從Uber、奧迪到波音 都在瘋飛天車

 

近期透過研發互聯網汽車、無人車進入汽車領域的阿里巴巴及百度,各自發表了車用作業系統AliOS、Apollo,除了原本的車載資訊娛樂系統外,還將觸角伸向自動駕駛,成為整台車的操作系統。百度執行長李彥宏更在去年的AI開發者大會上親自試駕Apollo搭載的無人車,發下豪語:「Apollo要成為自駕車界的Android!」

 

這是否代表,未來汽車會更加像是電腦,除了品牌,廣告上還將特別標示英特爾晶片驅動、作業系統由微軟提供?瑞格爾眼睛一亮:「沒錯!就是這樣!有可能會標示晶片由恩智浦驅動、車載百度Apollo系統!」

 

車聯網數據這塊大餅當然令人垂涎,像是BMW曾宣示要在二五年搶下全球一億車聯網服務的用戶,就是為了鞏固數據戰。這個時候,未來車聯網、邊緣運算資料的主導權究竟會在車商手上,還是車載作業系統商的手上,還未可知。

 

恩智浦與歐洲卡車製造商DAF等夥伴合作,在2016年發表了可在公路行駛的無人卡車技術。(圖片/DAF提供)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

延伸閱讀:未來就在這裡!微軟印度掀數位革命