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                剖析:从一大札到另一大札,数据需求更快的处置和平安传输

                2020-08-20 09:11泉源:中国存储网
                导读:为了增加耽误并进步全体处置功能,Cloudlets(小型云)开端向更接近数据源的偏向推行。但是,随着这种办法的开展,它也带来了一些新的应战,触及数据分发,存储和平安性。 散布式云的日益遍及是对云模子具有范围性的看法。将越来越多的终端设置装备摆设数据发送到云

                为了增加耽误并进步全体处置功能,Cloudlets(小型云)开端向更接近数据源的偏向推行。但是,随着这种办法的开展,它也带来了一些新的应战,触及数据分发,存储和平安性。

                散布式云的日益遍及是对云模子具有范围性的看法。将越来越多的终端设置装备摆设数据发送到云停止处置是资源麋集,费时且服从极低的。

                Cadence首席实行官Lip-Bu Tan 在近来的Cadence Live演讲中说:“每天都市创立少量数据。” “一切这些数据都需求传输,存储和处置。一切这些都需求高功能盘算,高带宽传输和高密度存储。这是在架构,设计,EDA,IP和制造生态零碎中停止半导体创新的冲动民气的时辰。”

                Tan指出,当今存在的一切数据中有90%是在过来两年中天生的,此中80%是视频或图像。在明天的剖析中,只要约2%的数据正在剖析中。他说:“有很大的时机来剖析这些数据。” “这将为一切差别的行业带来新的贸易形式。”

                大局部数据需求在当地停止剖析。这与最后的IoT观点大相径庭,后者以为5G毫米波技能将为数百亿个IoT设置装备摆设提供充足的带宽和速率,以衔接到云以完成简直即时的后果。即便在运用mmWave的完满条件下,也要破费很永劫间。正如运用5G mmWave的工程师所学到的那样,该技能不只仅是4G的更快版本。信号不会穿过窗户或拐角处,它们很容易被打断,而且会敏捷衰减。

                后果,mmWave的重点曾经从修建物内部和外部简直无处不在的小蜂窝完成转移到更接近数据源的界说更好的根底架构。它还迫使人们重新考虑5G确实切用处,即较短间隔的视野通讯,并具有运用波束成形在物体四周弯曲的才能。这使它成为将更多设置装备摆设衔接到基于边沿的效劳器的可行选择,而且被电信公司,云提供商和芯片制造商鼎力推行。

                爱立信首席产物和技能官Mallik Tatpamula在“ 模仿天下”演讲中说:“我们看到在1平方英里内需求多达250万个设置装备摆设的真正高衔接性的需求。” “这是向微数据中央的范式变化。这是疏散的云,您可以在此中将数据传输到近来的地位。”

                除了5G之外,人们还经过理解无用的和有代价的工具来增加数据量。这需求在边沿提供少量智能,尤其是在平安性或义务要害型使用顺序中,在这种使用顺序中,需求更细心地清算数据,以免抛弃紧张数据。从那边,可以在当地或近程对数据停止进一步处置,并在任何故意义的中央停止存储。

                英特尔物联网部分副总裁兼初级首席工程师布莱恩·麦卡森说:“就地道的存储经济学而言,会合式云简直总是可以带来最佳后果。”。“但是,这并不是一切公司都面对的独一业务限定。一些公司正在实验提供沉溺式媒体体验。耽误和滞后工夫越长,觉得就越沉溺。克制这种滞后的一种办法是最小化数据事件的数目,以便处置该媒体。每当您必需从一个蜂窝塔到另一个蜂窝塔,或从一个会合式数据中央到另一个蜂窝塔时,这都是您必需领取的耽误税。并且,由于网络不是收费的,因而您还必需领取肯定的用度。因而,在某些状况下,将数据中央安排在离用户更近的地位具有贸易意义。”

                云关于盘算麋集型使用(比方培训算法或药物研讨)必不行少,但在耽误和隐私方面也有一些缺陷。别的,由于专门设计了处置元件和异构设计,因而边沿设置装备摆设的功能正在明显进步,从而增加了将一切内容不断发送到近程数据中央的需求。

                Synopsys的初级产物市场司理Rita Horner表现:“由于间隔太长,您无法接受耽误到云再前往的耽误。” “即便是光纤,跳数也许多,以致于它不起作用。可以在接近源的地位处置少量数据,而且可以更快地完成数据处置,这对IP提供商来说十分有效,由于有更多的时机制造芯片。小型云还需求具有肯定级另外处置和存储。他们必需具有附加存储,而且必需具有低耽误。并且潜伏地,他们能够依然必需衔接到云,因而也无机会停止高速互连。”

                具有挖苦意味的是,数据中央最后是从数据源开端的。在过来的十年中,它们越来越会合到云中,这些云十分耗电,因而这些数据中央通常位于水力发电厂左近。如今,它们正越来越接近数据源,随着公司开端定制其处理方案,它们变得愈加多样化和独立。

                Maxim Integrated实行董事Kris Ardis说:“神经网络技能正在减速开展。” “我们在平安摄像机,呆板人等使用中看到了许多视觉使用,比方面部辨认,纷歧定是完全自主的导航,但导航有助于绕过物体,停止反省并防止碰撞。”

                一切这些都比将一切内容发送到云需求更快的呼应工夫。Ardis说:“比方,将数据从一个晶体管转移到另一个晶体管需求几多能量,而不是将数据从南加州转移到华盛顿州需求几多能量。” “您很快就会凌驾可办理的电量范畴。只需可以,当地处置总是会变得更好。您仍将需求云来聚合和搜集数据以做出微观决议计划,但关于在当地停止的决议计划,边沿处置一直是首选。”

                近来,这引发了许多运动。Marvell Semiconductor的技能总监兼集成零碎架构师Mark Kuemerle说:“云正在被剖析,并转移到效劳提供商无法控制的地位。” “平安性将是此中的要害驱动功用,而且该战略的基石之一是可以应用及格的平安性IP。别的,另有时机完成多样化的处置,因而将有差别的ISA可以加重盘算担负。我们看到了对使您即便在远处也可以共享大众内存的体系构造的极大兴味。我们将经过机架以外的CXL和内存拜访功用看到更多这些信息。”

                剖析:从一大札到另一大札,数据需求更快的处置和平安传输

                图1:当今的盘算/效劳器条理构造以及怎样使用技能在相互之间和外部挪动数据。材料泉源:半导体工程

                体系构造应战

                最大的题目之一将是弄清晰需求在数据中央之间坚持同步的内容,以及怎样使数据在更长间隔内坚持分歧。这触及到数据的构造和内容,随着数据的修正,镜像效劳器能够会有所差别。通常,它在边沿的更新速率要比在云中的更新速率快,而这些霎时变革能够会对工夫敏感的市场(如银行或汽车市场)发生影响。

                Arm的根底设备业务行销总监Panch Chandrasekaran表现:“将cloudlet分为两个范畴。” “此中一个是10毫秒的最大耽误,这充足了功能。另一个最大值是1毫秒,此中能够包罗工场。

                最紧张的是,在构建这些零碎并使它们易于运用方面存在几个次要应战,Chandrasekaran说。人们正在研讨怎样在效劳器的散布式网络上维护数据的平安。其次是怎样创立通用的根底构造,从而不用每次都重新开端创立一切内容。第三个应战是在创立使用顺序的同时最大化底层硬件的才能,这根本上是一种硬件-软件协同设计范例的办法。

                他说:“您必需基于多个流程的集成来计划此根底架构。” “但是您也可以对此停止分叉,以便仅为需求它的历程保存宏大的盘算才能。此处的价钱是挪动少量数据。因而,您需求均衡怎样加载边沿资源与云中处置的资源,这意味着要消弭边沿的无用数据。过滤可以间接在源头停止,而您不需求那么多的盘算才能。”

                平安题目

                虽然一段工夫以来打击次数不断在稳步增长,但云在平安方面享有盛誉。但是关于散布式云,题目能够会愈加严峻。

                Tortuga Logic的初级硬件平安工程师Alric Althoff说:“一旦停止分类,就可以使人们取得物理拜访权限。“您想到一家咖啡店,那边有多个具有差别平安级另外设置装备摆设,这些设置装备摆设已分流到功用更弱小的零碎上。好吧,那些常常拜访的人正在回应客户的赞扬。因而,大概存在加强理想,您看不到菜单。因而,您进入司理办公室,获取钥匙,翻开效劳器门并摆动衔接。如许可行。题目是每团体都晓得钥匙在那边。”

                这些零碎中的一些也存在设计题目。“很多打击前言都触及错误的设置装备摆设和复杂的错误,” Althoff说。“当他们没有封闭要挟面时,要挟面会更广。别的,由于多样性,每个公司都有本人的办事方法。您必需将一切这些与软件,规范和合规性一同归入考核链。”

                另一方面,疏散数据的代价较低,这使得入侵Cloudlet的报答低落。OneSpin Solutions信托与平安产物司理John Hallman表现:“固然它更易于拜访—而不是像某些云零碎那样不是Fort Knox,但您不克不及侵害一切组件的完好性。” “较小的局部更容易遭到打击,但是也存在改进平安性的时机。因而,固然更容易破解各个局部,但要维护您要维护的各个局部能够更困难。”

                至多,从当地IT部分到当地数据中央不等的Cloudlet提供商都将不得不做出一些触及平安性的衡量。

                Rambus平安IP初级总监Gijs Willemse说:“数据分发具有将数据移到终极用户左近并增加耽误的劣势,这关于及时使用至关紧张。”。“但是,分发会添加打击面,从而添加敌手发明破绽加以应用的危害。由于出于功能缘由使用顺序能够需求分发,因而目的应该是经过将平安处理方案牢固在硬件中来进步平安级别。维护当地存储的数据以及通讯至关紧张,而且实用于小型云以及数据中央。在两种状况下,都需求运用相反的办法,从信托根开端直到网络协议平安。假如这些小型云在更易拜访的情况中运转,则维护级另外确必需进步。”

                最佳理论的接纳也会云云。Hallman指出,美国国防部假定统统都是可入侵的,而且在某些时分统统都市遭到侵害。“因而,您可以在较短的工夫距离内提供差别的维护,固然纷歧定要假定对一切内容的信托度均为零,但您必需停止验证。您要做的是进步每个局部的信托度,但是您真正要做的是添加验证。”

                其别人也赞同。“要拥有平安的效劳器,您需求可以信托和维护数据,”西门子数字产业软件TrustChain业务担任人Tom Katsioulas说。“假如您没有可信托的数据,那么将无法提供有代价的效劳。最紧张的是,一切资产,无论是芯片,电容器照旧电阻器,都必需失掉信托,这意味着它们都必需是可追溯的。”


                在这种状况下,通讯在5G中将发扬紧张作用。但是,该脚色因地域而异。

                “在美国,他们正在运用更高的S波段,用于雷达之类的工具,” Arteris IP营销副总裁Kurt Shuler说。“活着界其他地域,他们运用的频段要低得多,这很有效。它可以替换或加强手机上已有的功用。因而,在美国,用例次要触及工场和汽车等范畴。在外洋,状况大不相反。”

                舒勒说,如许的用例触及产业呆板人,此中微单位芯片组用于控制和监督那些呆板人的运动。此中大少数是牢固呆板人,但是呼应工夫至关紧张。

                英特尔的麦卡森(McCarson)表现,5G宣传曾经开端变为理想,特殊是在产业使用中。他说:“从呆板制造商的角度来看,您可以在工场车间运用5G停止操纵,而无需以太网衔接。” “将单个以太网衔接放入工场能够要破费1,000美元。运用5G,本钱要低得多。这意味着摆设智能的本钱低落了,而且愈加灵敏,因而您可以疾速停止重新设置装备摆设。”

                5G另有其他益处。他说:“在产业范畴,任何会发生电弧的呆板都市搅扰WiFi。” “有了5G,您就不碰面临异样的应战。”

                但是,虽然很紧张,但5G只是此中的一个困难。

                Marvell的Kuemerle说:“我们对容许数据中央在零碎之间乃至在远处共享内存的体系构造体现出极大的兴味。” “我们将经过CXL看到这一点,您可以在机架之外拜访内存。这需求少量的衔接。我们还将看到越来越多的光链路来低落功率,这在数据中央是一个宏大的应战。并且,我们将开端看到更多的数据中央在间隔上坚持分歧。”

                结论

                散布式云有两个趋向值得存眷。此中之一是在边沿和接近边沿的中央添加盘算才能。从终端设置装备摆设到边沿数据中央,更多的盘算正在向数据流的更左端挪动,这能够对数据的有效性以及谁拥有并有权拜访该数据发生严重影响。

                第二个是由云供给商推进乃至更快的零碎,这由封装内的光学衔接和量子盘算配合推进。这可以为十分大的盘算麋集型使用顺序提供数目级的功能提拔,从而进一步将它们与边沿区离开。但是,取决于在那边处置少量数据,它也能够影响将来十年云业务模子的开展方法。

                无论怎样睁开,盘算条理构造都市再次发作变革。从汗青上看,任何时分发作—随同着微型盘算机,PC,网络和智能手机的呈现—都市对整个半导体供给链发生宏大影响。该行业的下一次反动才方才开端,其影响将在环球范畴内感觉到。

                本文来自:半导体工程网

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