愛立信在云RAN技術(shù)上的艱難抉擇

  ICC訊 電信行業(yè)的一些公司滿足于少數(shù)幾家大型供應(yīng)商。其他公司，比如陷入困境的Echostar，似乎每個(gè)部件都有多個(gè)供應(yīng)商。然而，幾乎沒(méi)有一家公司愿意接受單一供應(yīng)商提供關(guān)鍵部件或被認(rèn)為具有戰(zhàn)略重要性的產(chǎn)品——尤其是當(dāng)該供應(yīng)商對(duì)你所在行業(yè)的承諾搖擺不定，而且它正在裁員數(shù)千人以維持運(yùn)營(yíng)時(shí)。

  然而，這似乎是愛立信在云無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）技術(shù)市場(chǎng)上所面臨的情況。當(dāng)然，這家供應(yīng)商就是美國(guó)芯片制造商英特爾（Intel）。多年來(lái)，它一直是通用處理器買家的默認(rèn)選擇，憑借其x86架構(gòu)主導(dǎo)了市場(chǎng)。當(dāng)愛立信開始認(rèn)真考慮云RAN時(shí)，英特爾成為唯一可行的選擇。雖然該公司一直在研究替代方案，但這家瑞典公司的一份新白皮書顯示，目前沒(méi)有一種方案接近于取得成果。

  在半導(dǎo)體方面，云RAN用中央處理器（CPUs）有效地取代了專用5G中使用的專用集成電路（ASICs）。由于通用芯片市場(chǎng)顯然享有更大的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，支持者希望這種轉(zhuǎn)變能降低RAN成本。最初的目標(biāo)之一是在與其他工作負(fù)載相同的IT平臺(tái)上托管RAN計(jì)算。集中基帶資源將變得更加容易，自動(dòng)化將更加可行。在RAN市場(chǎng)萎縮的情況下，愛立信和諾基亞等廠商可以依靠規(guī)模更大的芯片行業(yè)，將研發(fā)支出轉(zhuǎn)移到ASICs以外的領(lǐng)域。

  理論上，RAN虛擬化還可以將軟件與硬件分離，將RAN功能轉(zhuǎn)換為可部署在任何CPUs平臺(tái)上的代碼。這一論點(diǎn)的持久問(wèn)題是，幾乎沒(méi)有任何替代方案存在。標(biāo)準(zhǔn)普爾全球（S&P Global）的數(shù)據(jù)顯示，盡管英特爾多年來(lái)一直在緩慢失去市場(chǎng)份額，但到2024年底，它仍占服務(wù)器CPUs收入的三分之二。

  到目前為止，英特爾在服務(wù)器CPUs市場(chǎng)下滑的主要受益者是AMD，后者也依賴于相同的x86架構(gòu)。但芯片制造商在授權(quán)Arm設(shè)計(jì)藍(lán)圖方面也取得了一些進(jìn)展。Arm是一家總部位于英國(guó)的設(shè)計(jì)公司，由日本軟銀（SoftBank）持有多數(shù)股權(quán)。

  Arm的名字是一個(gè)俄羅斯娃娃的首字母縮略詞，代表高級(jí)RISC機(jī)器，其中RISC的意思是精簡(jiǎn)指令集計(jì)算。RISC因其能效而備受贊譽(yù)，是x86復(fù)雜指令集計(jì)算（CISC）平臺(tái)唯一真正的架構(gòu)替代品。RISC已經(jīng)統(tǒng)治了智能手機(jī)應(yīng)用處理單元的世界，就像CISC統(tǒng)治了個(gè)人電腦和服務(wù)器一樣。然而，盡管英特爾未能打入智能手機(jī)市場(chǎng)，但許多Arm授權(quán)商卻在個(gè)人電腦和服務(wù)器領(lǐng)域取得了收益，而英特爾卻付出了代價(jià)。值得注意的是，蘋果已經(jīng)在其macbook上從英特爾轉(zhuǎn)向了基于Arm的內(nèi)部CPUs。亞馬遜基于Arm的引力子芯片正在取代英特爾在數(shù)據(jù)中心的地位。

  但在愛立信的云RAN中，盡管這家瑞典供應(yīng)商在技術(shù)上做出了努力，Arm在商業(yè)上仍然是隱形的。這種情況似乎也不可能很快改變。愛立信在其最新的白皮書中表示，雖然RISC是x86的一個(gè)有趣的“補(bǔ)充”，但在這些解決方案被廣泛部署之前，需要解決與生態(tài)系統(tǒng)支持、功耗和性價(jià)比相關(guān)的挑戰(zhàn)。

  就在三個(gè)月前，愛立信剛剛稱贊了虛擬RAN堆棧的技術(shù)進(jìn)展，該堆?？梢圆渴鹪趚86或Arm處理器上，只需進(jìn)行很小的修改。愛立信的專家們對(duì)英偉達(dá)的表現(xiàn)尤其感到鼓舞。這家全球最大的芯片制造商（目前也是市值最大的公司）以其圖形處理單元（GPUs）而聞名，GPUs是人工智能（AI）的硬件基礎(chǔ)，它也提供基于Arm的Grace品牌CPUs。對(duì)愛立信來(lái)說(shuō)，這些處理器似乎是英特爾至強(qiáng)處理器的可行替代品。

  愛立信最初的擔(dān)憂之一是基于Arm的CPUs缺乏RAN所需的功能。英特爾開發(fā)了一種名為AVX-512的附加指令集，用于向量處理，它本質(zhì)上允許一次完成多個(gè)計(jì)算。這在第1層（RAN軟件中對(duì)計(jì)算要求最高的一類）中被證明是有價(jià)值的，并且減少了愛立信需要補(bǔ)充硬件加速器來(lái)支持眾多第1層任務(wù)的需求。基于Arm的CPUs似乎沒(méi)有一個(gè)很好的替代品。但最近，隨著英國(guó)芯片設(shè)計(jì)師對(duì)AVX-512的回答SVE2在各種Arm處理器中的加入，這種情況發(fā)生了變化。

  然而，一個(gè)尚未解決的技術(shù)挑戰(zhàn)是如何處理稱為前向糾錯(cuò)（FEC）的第一層任務(wù)，在大規(guī)模5G部署中對(duì)任何CPU來(lái)說(shuō)都太耗費(fèi)資源了。到目前為止，愛立信一直依賴英特爾的硬件加速器來(lái)處理FEC。最初，芯片制造商將其提供在現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）上，這種芯片可以在發(fā)貨后進(jìn)行修改。英特爾隨后轉(zhuǎn)向eASIC，介于FPGA和ASIC之間。FPGA和eASIC都在PCIe卡上提供，可連接到任何標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器。但在英特爾最新的RAN至強(qiáng)處理器Sapphire Rapids-EE和Granite Rapids-D中，F(xiàn)EC加速器已經(jīng)與CPU集成在一起。

  無(wú)論這種方法的吸引力如何——愛立信現(xiàn)在批評(píng)外部加速器增加了延遲——沒(méi)有其他芯片制造商提供集成加速器的CPU。AMD猛烈抨擊這是一種供應(yīng)商“鎖定”，使得更換供應(yīng)商變得更加困難。愛立信可以將其經(jīng)過(guò)調(diào)整的RAN軟件從Granite Rapids-D帶到Grace，但英特爾的FEC加速器必須被拋在后面。這就造成了愛立信和英偉達(dá)需要填補(bǔ)的功能空白。

  一種選擇是使用與Grace CPU集成的Nvidia GPU作為FEC加速器。但它看起來(lái)有問(wèn)題，解釋了愛立信對(duì)能源消耗和成本的許多擔(dān)憂。愛立信在其白皮書中表示，在非?；镜膶用嫔希c專用加速器相比，GPUs耗電很大。

  如果電信公司將GPUs用于人工智能推理和RAN計(jì)算，這種擔(dān)憂可能會(huì)減少。然而，除了英偉達(dá)之外，很少有股東相信這是有道理的。愛立信的觀點(diǎn)是，“這種動(dòng)態(tài)共享的技術(shù)可行性尚未得到證實(shí)，它是否證明了在同一基礎(chǔ)設(shè)施上協(xié)調(diào)不同工作負(fù)載所增加的復(fù)雜性是合理的，這是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題?！?

  愛立信可以轉(zhuǎn)而依靠外部專用加速器。但它現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)表了多篇白皮書來(lái)攻擊這種方法，認(rèn)為加速器和CPU之間的連接會(huì)導(dǎo)致更高的延遲。向客戶解釋180度大轉(zhuǎn)彎可能會(huì)很尷尬。唯一的其他選擇是放棄加速器并在CPU上部署基于軟件的FEC。但愛立信似乎排除了這種可能性，稱預(yù)計(jì)對(duì)加速器的需求將會(huì)增長(zhǎng)。在未來(lái)，除了FEC的功能，包括探測(cè)參考信號(hào)和加密，也將受益于加速器。

  不幸的是，這一切使得愛立信在云RAN方面嚴(yán)重依賴英特爾。盡管Granite Rapids-D現(xiàn)在看起來(lái)在技術(shù)上很有成就，但英特爾的財(cái)務(wù)狀況是任何合作伙伴都關(guān)心的問(wèn)題。在過(guò)去的18個(gè)月里，該公司的股價(jià)下跌了一半，其季度凈虧損從去年同期的4.37億美元擴(kuò)大到2025年前三個(gè)月的8.87億美元。

  容納英特爾RAN業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)和邊緣組現(xiàn)在已經(jīng)消失，其組成部分已被更大的集團(tuán)吞并。這一舉動(dòng)表明，英特爾首席執(zhí)行官陳立步（Lip-Bu Tan）并不認(rèn)為RAN是一個(gè)優(yōu)先事項(xiàng)，去年有許多媒體報(bào)道稱英特爾正在努力剝離RAN資產(chǎn)。成本削減已進(jìn)入超速狀態(tài)。英特爾的員工人數(shù)從2023年底的12.48萬(wàn)人降至一年后的10.89萬(wàn)人。計(jì)劃進(jìn)一步裁員。

  英特爾未來(lái)的不確定性引發(fā)了愛立信收購(gòu)部分RAN資產(chǎn)的傳言。但沒(méi)有任何一筆交易能讓愛立信控制英特爾業(yè)務(wù)核心的x86技術(shù)。今年早些時(shí)候，在多個(gè)CPU平臺(tái)上部署云RAN技術(shù)似乎是解決英特爾問(wèn)題的首選方案。

  愛立信移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)集團(tuán)前負(fù)責(zé)人Fredrik Jejdling在2月份表示：“我不知道這件事到底會(huì)如何發(fā)展——我沒(méi)有那個(gè)水晶球——但我也認(rèn)為，通過(guò)協(xié)調(diào)軟件，我們已經(jīng)把問(wèn)題解決了一點(diǎn)?！?個(gè)月過(guò)去了，愛立信似乎仍然沒(méi)有太多選擇。