物聯網(IoT)、人工智慧(AI)、8K Video等數位技術,都是當今熱門顯學,亦是資通訊廠商奮力角逐的新戰場。伴隨5G時代來臨,可望促使這些革命性題材加速落地實現。
研華IoT.SENSE採訪研華網絡暨通訊事業群(NCG)協理林俊傑,探討NCG在5G、IoT等創新浪潮下的解決對策,以下為專訪摘要——
研華NCG深耕通訊產業已久,從2G、3G、4G到5G一路走來,與關鍵客戶合作推動許多研發項目。早期基地臺的設計複雜,將訊號處理完畢後,再傳送至網關進行轉發與轉碼;反觀5G,則以Cloud RAN架構集中處理大量基地臺訊號,並透過工業標準伺服器與網絡功能虛擬化執行網絡功能,使基地臺得以走向小型化,可設置於接近人群的場域。 但若由雲端伺服器執行所有計算工作,恐拖慢訪問速度,因而需要搭配多接取邊緣運算(MEC)技術,卸除Cloud RAN的負荷;基地臺接收到的訊息,都由鄰近MEC直接處理,以致能將網絡等待時間壓縮在1ms以內;譬如自駕車的訊號須於10ms內完成運算與傳輸,便可藉由5G滿足需求。由此可見,邊緣運算在5G時代的角色十分重要。
NCG在邊緣運算著墨頗深,發展項目包含適用於MEC的刀鋒伺服器平臺,及客戶端設備(CPE);針對CPE部份,NCG除提供傳統x86架構產品,也透過Arm發展低耗能CPE產品線,藉此運行網絡功能虛擬化。此外在5G時代,電信營運商將積極發展Video廣播服務,因此NCG的VSD視訊解決方案部門研發對應的產品,協助營運商能利用行動網絡,順暢播送超高質量Video與TV訊號。
2. 請您分享研華在5G/影音串流技術的努力與成就?可協助客戶解決哪些痛點?VSD擁有堅強的軟體與FPGA團隊,致力設計廣電等級的視訊產品,譬如影音壓縮卡,可結合HEVC最新算法,將4K影像所需傳輸帶寬壓低到12 Mbps以下,使營運商或OTT業者得以透過有限的網絡帶寬傳送4K影音。
此外VSD提供雲轉碼卡,可在100ms內快速完成多路轉碼,將FHD立即轉換為HD、VGA或CIF等不同格式,讓同一份影音內容能播放於電視、計算機、手機或平板裝置等不同尺寸的屏幕。
3. 請教研華在「Arm + FPGA/特定功能ASIC」軟硬體整合上的努力與發展成果?儘管人們對Arm的既定印象偏向消費型裝置,但其實許多專業設備也有Arm的足跡。NCG針對Carrier Grade伺服器的遠程管理服務,及影音、視頻會議、編碼器或FPGA等相關軟體研發,往往都立基在Arm處理器架構;例如VSD的FPGA團隊便利用Arm架構開發新一代Video Over IP解決方案,可在無壓縮、無失真之下高速傳送4K/8K視訊。
在ASIC方面,研華與專精於圖像處理SoC設計的日商Socionext建立緊密合作關係,利用Socionext的編解碼器單晶片,發展一系列高效低耗能的編解碼卡,讓客戶能輕易在各種伺服器應用中加入4K/8K實時影像壓縮功能。
4. 請教研華在「Arm + FPGA/特定功能ASIC」的下一步發展方向?研華NCG瞄準5G邊緣運算架構,全力發展多項CPE產品,也利用Arm架構發展低耗能CPE項目,助力將Cloud RAN計算工作卸除至客戶端或企業內網,並穩定運行VFN、NFV及SDN虛擬網絡功能。
關於FPGA軟體開發,NCG的VSD部門積極投入研發8K前端技術,發展方向涵蓋HEVC Encoder、Video Over IP傳輸裝置,也包含適用於醫療的特殊應用方案,使醫師能得力於VR眼鏡與8K影像,順利執行高精度微創手術。
5. 請教研華在「影像與 AI結合」的下一步發展方向?現今談到AI、機器學習及深度學習等應用,人們往往聯想到GPU卡,但因GPU擁有高耗電、溫升速度快等缺點,驅使產業界尋求替代方案,FPGA正是頗具優勢的選項之一;因為FPGA能以遠低於GPU的耗能,展現旗鼓相當的運算能力,並支持TensorFlow、Caffe等熱門的深度學習框架。
NCG的VSD部門與FPGA領導廠商Xilinx合作已久,擁有深厚的FPGA開發能力,現正積極整合研華VEGA SDK視訊平臺與深度學習平臺,期望讓客戶在進行影像壓縮、雲轉碼的同時,一併執行影像分析及視訊辨識,以滿足在線廣告分析需求,也可實時分析直播內容,適時將不當影片下架。
針對自駕車應用,NCG的FPGA卡可協助車輛進行實時的視覺辨識;與GPU相比,FPGA解決方案擁有許多優勢,包括可輕易Scaling up以支持更多路攝影機,且體積更小、耗電量與發熱更低,相對適合車載裝置。
關於研華(Advantech)
研華成立於1983年,以「智能地球的推手」作為品牌願景,專注在工業物聯網和智慧城市產業,提供軟硬體整合解決方案。研華業務分布全球26個國家,擁有近8,000名員工,以強大的技術服務及營銷網絡,為客戶提供本土化響應的便捷服務。同時,研華集結產業夥伴之力,積極打造合作、共贏的物聯網生態圈,加速物聯網應用落地。(公司網址:www.advantech.com.cn)
關於研華IoT嵌入式平臺事業群(Advantech Embedded IoT Group)
作為嵌入式平臺的全球領導者,研華IoT嵌入式平臺事業群不僅提供嵌入式平臺與設計服務,更包含軟硬體整合的物聯網解決方案,幫助客戶快速布署物聯網應用。研華物聯網解決方案包括M2.COM感知平臺、網關、Edge Intelligence Server (EIS)和WISE-PaaS IoT軟體平臺。(網址:http://www2.advantech.com.cn/embedded-boards-design-in-services/)
關於研華嵌入式在線(Embedded IOT Online)
研華嵌入式在線是研華IoT嵌入式平臺事業群設立在深圳的官方線上顧問式銷售渠道。為誠摯地服務客戶,研華嵌入式在線部門配有體系完善的產品與技術支持團隊,為向客戶提供高適配度與性價比的嵌入式產品方案不懈努力;並且開設嵌入式專線電話(400-001-9088)、研華在線商城(buy.advantech.com.cn)、京東嵌入式旗艦店、阿里巴巴嵌入式旗艦店等多個埠,為客戶提供從產品選型、採購到售後的一站式服務,以解決客戶對嵌入式產品的多元化需求,實現快速響應與便捷溝通。