Sự gia tăng của máy tính cạnh và kết nối liên kết chậm

AUSTIN, Texas – Sự tăng trưởng theo cấp số nhân của các thiết bị IoT, kết nối 5G và các ứng dụng thời gian thực đang thúc đẩy một sự thay đổi lớn hướng tới các kiến trúc điện toán phân tán. Hiện đại mạng điện toán biên đòi hỏi các mức hiệu suất, độ tin cậy và liên kết độ trễ thấp chưa từng có để hỗ trợ các ứng dụng quan trọng từ xe tự hành đến tự động hóa công nghiệp. Các giải pháp biên Mellanox đang đi đầu trong sự chuyển đổi này, cho phép tạo ra một thế hệ mới về trí tuệ phân tán.

Các mô hình điện toán đám mây truyền thống ngày càng không đủ cho các ứng dụng yêu cầu xử lý và phản hồi theo thời gian thực. Việc mở rộng hệ sinh thái IoT, sẽ vượt quá 75 tỷ thiết bị được kết nối vào năm 2025, tạo ra khối lượng dữ liệu khổng lồ không thể được xử lý hiệu quả trong các trung tâm dữ liệu tập trung do các ràng buộc về độ trễ. Hiện đại mạng điện toán biên cơ sở hạ tầng phải cung cấp các khả năng giống như đám mây trong môi trường bị hạn chế về mặt vật lý trong khi vẫn duy trì độ tin cậy, bảo mật và hiệu suất xác định cho các ứng dụng nhạy cảm với độ trễ.

Triển khai cơ sở hạ tầng biên hiệu quả đặt ra những thách thức độc đáo khác biệt đáng kể so với môi trường trung tâm dữ liệu truyền thống:

• Độ nhạy trễ: Các hệ thống tự động và tự động hóa công nghiệp yêu cầu thời gian phản hồi dưới mili giây không thể đạt được với các kiến trúc truyền tải đám mây.
• Các ràng buộc về môi trường: Các vị trí biên thường thiếu môi trường được kiểm soát, yêu cầu phần cứng hoạt động đáng tin cậy ở nhiệt độ khắc nghiệt với nguồn và làm mát hạn chế.
• Các mối quan tâm về bảo mật: Các nút biên phân tán đại diện cho các bề mặt tấn công mở rộng đòi hỏi bảo mật mạnh mẽ mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.
• Độ phức tạp trong quản lý: Vận hành hàng nghìn vị trí biên phân tán đòi hỏi quản lý tập trung với khả năng hoạt động tự động.

Các giải pháp biên Mellanox giải quyết những thách thức này thông qua các công nghệ chuyên biệt được thiết kế cho môi trường biên:

• Thiết bị chuyển mạch Ethernet có độ trễ cực thấp: Các thiết bị chuyển mạch dựa trên Spectrum cung cấp chuyển mạch cắt xuyên với độ trễ dưới 200 nano giây, đảm bảo hiệu suất xác định cho các ứng dụng thời gian thực.
• Công nghệ SmartNIC: Bộ điều hợp ConnectX giảm tải xử lý mạng, bảo mật và lưu trữ khỏi CPU máy chủ, cải thiện hiệu suất đồng thời giảm mức tiêu thụ điện năng trong môi trường bị hạn chế tài nguyên.
• Mạng nhạy cảm với thời gian (TSN): Hỗ trợ các tiêu chuẩn TSN cho phép giao tiếp xác định cho IoT công nghiệp và các ứng dụng ô tô, đảm bảo việc phân phối gói được đảm bảo trong các cửa sổ thời gian nghiêm ngặt.
• Khởi động an toàn và Gốc tin cậy phần cứng: Các tính năng bảo mật tích hợp bảo vệ các thiết bị biên khỏi bị giả mạo và truy cập trái phép, rất quan trọng đối với việc triển khai phân tán.

Những lợi thế về hiệu suất của cơ sở hạ tầng biên thích hợp có thể được định lượng trên nhiều khía cạnh. Bảng sau so sánh các chỉ số hiệu suất chính giữa các kiến trúc đám mây và biên cho khối lượng công việc phân tích IoT điển hình:

Hiện đại mạng điện toán biên cho phép các ứng dụng biến đổi trên nhiều ngành. Trong viễn thông, các nút biên 5G cung cấp độ trễ cực thấp cho thực tế tăng cường và trò chơi di động. Trong sản xuất, xử lý thời gian thực cho phép bảo trì dự đoán và kiểm soát chất lượng với độ chính xác milimet. Môi trường bán lẻ tận dụng điện toán biên để có trải nghiệm khách hàng được cá nhân hóa và tối ưu hóa hàng tồn kho. Trong mỗi trường hợp, Các giải pháp biên Mellanox cung cấp nền tảng kết nối giúp các ứng dụng này khả thi.

Sự phát triển của điện toán biên đang tiến tới các môi trường biên thực sự tự động có khả năng hoạt động độc lập ngay cả khi ngắt kết nối khỏi các tài nguyên trung tâm. Điều này đòi hỏi các khả năng kết nối mạng ngày càng tinh vi, bao gồm quản lý do AI cung cấp, mạng tự phục hồi và phân bổ tài nguyên thích ứng. Thế hệ tiếp theo của mạng điện toán biên sẽ cần hỗ trợ các mô hình học máy phân tán và các phương pháp học liên kết để bảo vệ quyền riêng tư trong khi tận dụng trí tuệ tập thể.

Khi điện toán tiếp tục phân cấp, cơ sở hạ tầng mạng kết nối các môi trường biên ngày càng trở nên quan trọng đối với hoạt động kinh doanh và đổi mới. Các tổ chức đầu tư vào mạng điện toán biên mạnh mẽ ngày nay sẽ có vị thế để tận dụng làn sóng chuyển đổi kỹ thuật số tiếp theo, từ các hệ thống tự động đến AI phổ biến. Nền tảng mạng phù hợp không chỉ cho phép độ trễ thấp hơn mà còn có các khả năng và mô hình kinh doanh mới trước đây không thể thực hiện được.