加速卡 資策會MIC 電信商 Intel vRAN vDU Look-aside Inline

Look-aside/Inline兩強相爭 vRAN L1加速卡熱戰方酣(2)

2023-11-22
行動通訊RAN架構走向虛擬化,其中vDU Layer 1對於運算和資料處理需求較高,可能因此占用CPU資源而無法實現最佳效能。Look-aside和Inline加速卡成為減輕CPU負擔的極佳解方,本文觀察業界對兩種加速卡的布局趨勢,展望vRAN未來。

晶片/系統商選邊站 L1加速卡市場戰況加溫

兩派晶片商競爭激烈 Intel整合式SoC突破重圍

(承前文)主要晶片業者已陸續布局vRAN L1加速卡市場,讓系統設備業者與電信商除了權衡利弊、選擇Look-aside或Inline架構外,還有更多的供應商得以選擇。在實際布建需求或應用場景下,電信商甚至可能依照需求選擇採用Look-aside或Inline架構,而非僅採用其一。

Arm-based晶片業者如Qualcomm、Marvell、NVIDIA等多以提供Inline加速卡切入市場,且因可提供具能源效率與成本優勢之解決方案,同時降低對Intel的依賴,而獲得業者青睞。一直以來採用基於x86 Look-aside架構推出加速卡的Intel,則利用基於現場可程式化邏輯閘陣列(FPGA)卡及其FlexRAN軟體,在Open RAN/vRAN市場占據領先地位。隨著採用Inline的Arm-based晶片業者的加入,對Intel來說強敵環伺;另外值得注意的是,NVIDIA也正在推動以GPU作為Inline加速卡的方案(圖1)。

面對諸多競爭者,Intel展開反擊策略,開發所謂的整合加速卡,將各種組件整合至單一SoC晶片,意即未來不再需要單獨的加速卡處理L1功能,一切皆可在SoC中進行。2023年MWC期間,Intel正式發布將L1實體層加速功能完全整合至Xeon SoC中、無需外置加速卡、代號為「Sapphire Rapids」的第4代Intel Xeon可擴充處理器和Intel vRAN Boost的整合加速解決方案,僅靠單一SoC即可實現運算與加速處理。Intel強調Sapphire Rapids不需要外搭加速卡與軟體,只要採用搭載Sapphire Rapids的伺服器,便可節省另外購置加速卡之成本,藉此吸引客戶。全新解決方案的推出,顯示Intel期望進一步鞏固在Open RAN/vRAN領域的市場地位。

Nokia/Ericsson互別苗頭 電信商態度至關重要

現階段積極發展vRAN的系統設備業者面對Look-aside或Inline的選擇,逐漸壁壘分明,Nokia與Ericsson兩大公司分別支援Inline與Look-aside架構。

Nokia採用Marvell的OCTEON晶片解決方案增強其ReefShark晶片組系列,並以Inline加速方式打造SmartNIC搭載至其Cloud RAN產品組合的vDU伺服器中。Nokia認為,Inline加速提供了高效且靈活的可擴展性,透過與合作夥伴藉由雲端和伺服器產品上的現場驗證,觀察到Inline加速的確可提供更節能且高效的L1處理能力。Nokia期待透過Inline加速方法擴大其vRAN市場的接受度。與Nokia有同樣想法、採用Inline加速的設備商還包括NEC、Fujitsu,其合作的晶片夥伴除了Marvell,也包含Qualcomm、NVIDIA。

Ericsson則明確支援Look-aside加速架構,採用Intel解決方案,並於2022年12月初與Verizon聯合發表一篇報告,指出以現階段的vRAN技術發展態勢,建議針對vRAN L1工作負載應採用Look-aside加速,方能實現降低複雜性、提升能源效率和靈活性的最佳路徑,並且可獲得較為成熟的生態系統支援。Ericsson表示,借助Look-aside加速卡,其透過應用軟體端的設計有機會更有效地使用可用的CPU核心群;此外,藉由將Look-aside加速更緊密地整合到CPU中,有機會進一步提高效率。

其他業者如Samsung、Mavenir、DELL等則是無論Look-aside或Inline皆曾採用。然而,Intel於2023年8月正式商用具整合加速功能的CPU,也在一定程度上牽動了系統設備商的選擇。

現階段支援Look-aside或Inline的晶片業者或系統設備商仍在角力,雖然Intel因屬於vRAN早期發展階段主導者,使得Look-aside在市場份額中掌握先行優勢;但在Marvell、Qualcomm等競爭者強力推進Inline陣營發展的情況下,也讓市場對於Inline加速技術在性能和功效方面的優勢更感興趣,同時Inline陣營也具備更多供應商可供選擇。Look-aside和Inline兩種方法具有各自的優缺點,vRAN市場仍在持續發展中,作為關鍵買家的電信商才是最終決策者。

從電信商的角度來看,進行網路虛擬化布建的過程中,只押寶Look-aside或Inline其中一個陣營並非明智之舉,需要更謹慎地權衡利弊與風險。以日本NTT DoCoMo為例,其提供配置四種驗證環境的「共享開放實驗室」,便分別提供包含支援Look-aside架構的Intel與AMD加速卡,以及支援Inline加速技術的Qualcomm和NVIDIA加速卡,讓全球電信商可遠距連接共享開放實驗室,進行開放虛擬網路相關組件的驗證,找出最合適的配置。

歐洲五大電信商德國電信、法國Orange、西班牙Telefónica、義大利TIM和英國Vodafone所發表的「Open RAN技術優先事項第3版」內容也提及,同時關注並支援Look-aside以及Inline加速技術,代表目前電信業者並不傾向任何一加速技術。台灣通訊產業也嘗試著採用Look-aside或Inline加速方案打造vDU產品。Look-aside和Inline競爭情勢持續變化,最終,能夠提供更經濟實惠且符合客戶節能高效需求的加速卡方案將成為首選。

(本文作者為資策會MIC資深產業分析師)

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