5G 時代では、エッジ コンピューティングが「コア」コンピューティングに取って代わるのでしょうか?

「最近5Gが大人気ですが、なぜでしょうか？

最近、あなたの周りでも5Gについて話している人が多いですか？これまで4Gや3Gなどにはあまり注目されていなかったのに、なぜ今回5Gが話題になっているのでしょうか？ ”

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5Gが注目を集めている理由は2つあります。1つは、5Gがより高速で信頼性の高いネットワークを提供し、あらゆるものの将来の相互接続の基盤を確立し、自動運転、スマートホーム、産業サプライチェーンなどのシナリオを可能にすることです。一方、4G以前は、中国は科学技術分野で追​​随者、次点者という位置づけでしたが、我が国の科学技術の発展に伴い、5Gではリーダーとしての役割も果たし始めています。

今日は5Gについていくつかお話します。

5G、4G、3Gの違いは何でしょうか？

5Gとは何ですか?これは多くの人が議論している質問です。 G は英語の Generation の略語で、「世代」を意味します。多くの企業は、自社製品の世代を表すために G を使用しています。通信業界では、5G は第 5 世代の通信技術を表します。

2018年6月13日、モバイル通信ネットワークの標準化団体である3GPP総会は、第5世代モバイル通信技術規格（5G NR）の独立ネットワーク機能の凍結を承認し、5G技術が独立して展開できる能力を持ち、完全な接続性の新時代を切り開くことを宣言しました。

まず、モバイル通信技術の各世代の代表的なものを思い出してみましょう。

1G 時代、当時人気があったモトローラの「ビッグ ブラザー」を覚えていますか?携帯電話には、アナログ携帯電話システムとも呼ばれる 1G テクノロジーが搭載されています。当時の携帯電話では、電話をかけたり受けたりすることしかできず、テキストメッセージは送信できませんでした。

2G 時代には、米国の CDMA 規格を採用したモトローラと、欧州の GSM 規格を採用したノキアという 2 つの通信大手が登場しました。 GSM テキスト メッセージ機能の導入により、モトローラは退場し、ノキアが新たな覇者となった。

3G時代には、CDMA200、WDCMA、TD-SCDMAの3大規格が誕生し、インターネット速度が大幅に向上し、ビデオ機能が登場し、WeiboやWeChatなどの携帯電話アプリが普及しました。

4G時代には、TD-LTEとFDD-LTEという2つの規格が登場しました。高速モバイル環境では伝送速度が100Mbpsに達し、無制限のトラフィックパッケージが登場し始め、Tik TokやVolcanoなどのビデオアプリが時代の新たな寵児となりました。

第5世代は、私たちが待ち望んでいた5Gです。 5Gの伝送速度は1Gb/sに達し、現在の4Gの​​速度の10倍以上になります。つまり、5G テクノロジーを使用すると、1GB の HD ムービーをダウンロードするのにかかる時間はわずか 10 秒です。

5G のもう一つの大きな特徴は、高速性に加えて、低遅延性です。 Qualcomm の公式声明によると、「5G の遅延は大幅に短縮され、より即時のリアルタイム アクセスが提供されます。エンドツーエンドの遅延は 10 分の 1 の 1 ミリ秒に短縮されます。」

自動運転を例にとると、現在の自動運転の大きな課題は、過剰な遅延です。車が時速120キロメートルで走行していると仮定すると、現在の4G通信遅延では車は1メートル移動しているのに対し、5G通信環境では車は数センチメートルしか移動していないことになります。このような遅延は、間違いなく無人運転が現実のものとなるためのより良い条件を提供する。

4G と比較して、5G は包括的な改善が施されており、帯域幅の拡大、遅延の低減、アクセス能力の増大が実現されています。今後、5Gは生活のあらゆる場面で広く利用されるようになるでしょう。例えば、自動運転車、ドローン飛行、VR/AR、モバイル医療、複雑な自動化機器の遠隔操作などは、いずれも5Gが強みを発揮できる分野です。これは、現在人々が 5G テクノロジーを非常に重視している重要な理由でもあります。 5G の広範な応用は、あらゆる分野に直接的な影響を及ぼすでしょう。

5G時代

エッジデバイスがコンピューティングサービスに参入し始める

5G はさまざまな業界に影響を与えるだけでなく、従来の IT コンピューティング モデルにも大きな影響を与えています。

モバイル通信技術の発展に伴い、モノのインターネット（IoT）技術が登場しました。特に4G以降、モバイル通信技術の進歩により、モノのインターネット技術が広く発展するようになりました。モノのインターネットの急速な成長に伴い、集中型のコンピューティングおよび処理モデルは困難なボトルネックとプレッシャーに直面することになります。

この時点で、データが生成される場所に近いネットワーク エッジ デバイスが、何らかのデータ処理機能とサービスを提供し始めます。データ ネットワークのエッジによって提供されるこの処理機能をエッジ コンピューティングと呼びます。簡単に言えば、ネットワーク、コンピューティング、ストレージ、アプリケーションのコア機能を統合したオープン プラットフォームを使用して、オブジェクトまたはデータのソースに近い側で最も即時のサービスを提供することを意味します。

ここでは、5G 時代にエッジ コンピューティングが必要な理由を説明します。エッジ コンピューティングを使用したパン製造のプロセスを例に挙げて、次のことを説明します。

これまで、私たちが提供してきた生産加工はすべて、私たちのパン屋のパン工場のようなコアプロセッサによるものでした。しかし、事業が拡大するにつれて、パン屋はより多くのパンを作る必要が出てきました。当初、上司はビジネスニーズを満たすためにベイカーの数を増やすことができましたが、これはマルチコアプロセッサに相当します。しかし、部屋（プロセッサ基板に相当）の制限により、ベーカ数が一定以上増加すると、新たなエリア（部屋）を追加する必要がありました。

しかし、5G時代、IoT時代の到来とともに、上司の業務も増加し始め、業務量はほぼ指数関数的に増加しました。マスターや部屋の追加で需要に応えるのは困難です。

このとき、エッジコンピューティングが必要になります。エッジ コンピューティング デバイスは、顧客にパンを配達する宅配便業者に相当します。当初、宅配業者はパンを利用者に届けるだけであり、配達の目的のみを果たします。しかし、5G時代になると、伝送速度が向上し、宅配業者がより速く商品を配達できるようになり、同時にユーザーの要求も高まったことに気づきました。さまざまな方向にさらに多くの宅配便が必要です。配達員がパンを配達するだけを担当している場合、配達員は暇なことが多いです。

エッジ コンピューティングにより、これらの配達員はパン製造プロセスの一部を引き受けることができます。たとえば、伝統的なシェフはパンを生地にするだけで、焼くことはしません。パンを送る際に宅配業者がオーブンを運び、途中でパンを加工することができ、最終的にユーザーに届けられるパンは完成品のままです。これにより、シェフの作業負荷が軽減されるだけでなく、宅配業者を最大限に活用して、ユーザーのニーズをよりよく満たすことができます。

もちろん、エッジ コンピューティング モデルはパン屋の例よりも複雑ですが、原理は似ています。

エッジコンピューティングと従来のITコンピューティングモデル

お互いを補い合う

このエッジ コンピューティング テクノロジーは、2013 年に IBM と Nokia Siemens が共同で立ち上げたコンピューティング プラットフォームで初めて登場し、当時はモバイル エッジ コンピューティング (MEC) と呼ばれていました。その後、主要な通信標準化団体がモバイルエッジコンピューティングの標準化を推進し始めました。

エッジコンピューティングは現在中国で急速に発展しており、特にHuaweiは5Gテクノロジーで主導的な地位を占めており、エッジコンピューティングを非常に重視しています。 2016年、ファーウェイは同国で「エッジコンピューティング産業連盟」を立ち上げた。この会議はこれまで3回開催されました。 ECC の会員数は現在 200 を超えており、中国電信北京研究所、江蘇省未来ネットワークイノベーション研究所、山東大学、西安交通大学など、ますます多くの科学研究機関が参加しています。

では、エッジ コンピューティングの出現は、Intel に代表される従来の CPU 中心のコンピューティング モデルにどのような影響を与えるのでしょうか。

実際、エッジ コンピューティングと従来の IT テクノロジー モデルの関係は、敵対​​的でも相互排他的でもない、「独立、補完、相互促進、効果的な統合」の関係です。

CPU は依然としてコンピューティングの中核であり、「大規模なコンピューティング、大規模なインテリジェンス、深い洞察、高負荷」のビジネス負荷に対するユーザーのコンピューティング ニーズを満たします。エッジ コンピューティングは、クラウド コンピューティング データ センターにアクセスする多数のデバイスによって発生するビジネス負荷とネットワークの「ストーム (輻輳)」を回避します。同時に、端末デバイスからデータ、アクセスパターン、サービス要件を 1 つずつポイントごとに収集し、それらを統一的かつ統合された方法でクラウド コンピューティング データ センターに提供することもできます。後者は、より詳細なビッグデータ リソースを取得します。

もちろん、エッジコンピューティングの登場は、QualcommやNVDIAなどのモバイルチップメーカーにとって商用市場に参入するチャンスでもあります。 Intelにとって、これはチャンスであると同時に挑戦でもある。従来のコンピューティングニーズを満たすだけでなく、5G 時代の企業ユーザーの新たなニーズを満たすために、エッジ コンピューティング デバイスと連携する必要もあります。

5G時代の到来により、将来のエッジコンピューティングは従来のITコンピューティングモデルと補完的な組み合わせを形成し、スマート製造、スマートシティ、スマート交通、自動運転、スマートグリッド、スマート水道サービスなどのビジネスシナリオを実現するための「コンピューティング」基盤を提供すると考えられます。