Амбиции крупнейшего в мире производителя микросхем для мобильной индустрии простираются гораздо дальше, чем предполагалось ранее, и могут представлять серьёзную угрозу для Ericsson и Nokia.
Дженсен Хуанг любит смотреть, как его собаки хватают мячи с воздуха, иногда в прыжке. «Мои щенки не знают ньютоновской физики», — сказал босс Nvidia в кожаной куртке, выступая на конференции T-Mobile (сентябрь 2024 г.). Тренировки и практика дали животным способность к прогнозированию, которую он сравнивает с искусственным интеллектом (ИИ), работающим на чипах Nvidia. «Он не понимает причинно-следственные связи, но прекрасно их прогнозирует», — сказал он.
Современный технарь говорил о планах превратить искусственный интеллект в эксперта по прогнозированию погоды. Но та же логика может быть применена и к работе сети радиодоступа (RAN). На этой неделе публике впервые был представлен новый компьютер Nvidia под названием ARC-1, который включает в себя все аппаратное и программное обеспечение, необходимое телекоммуникационной компании для работы в сети 5G. Он также используется в качестве множества приложений для искусственного интеллекта, которые могут прогнозировать перебои в работе сети или обеспечивать более качественный сервис для клиентов.
Сетевые амбиции Nvidia впервые привлекли к себе внимание несколько лет назад, когда компания начала говорить об Aerial. Aerial, основанная на программной платформе CUDA для графических процессоров (GPU) Nvidia, сначала охватывала все функции, необходимые для первого уровня (L1 / PHY), наиболее требовательного к вычислительным ресурсам сегмента программного обеспечения RAN. Первоначальный план Nvidia состоял в том, чтобы разместить это на одном из графических процессоров под брендом Hopper и объединить его с более простым центральным процессором (CPU) для менее ресурсоёмких функций RAN, предоставляемых такими компаниями, как Ericsson и Nokia. Но, как выяснилось на этой неделе, Nvidia пошла гораздо дальше.
Полный набор
В своем последнем варианте Aerial обеспечивает полный набор функций, включая все функции уровней 2 (L2 / MAC) и выше, которые Nvidia ранее предоставляла поставщикам комплектов из Северной Европы. ARC-1 эффективно объединяет вычислительные ресурсы и память в сложном устройстве или сервере, который может быть встроен в стойку центра обработки данных или размещен на мобильном сайте. Это, пожалуй, самая серьезная проблема, с которой за последние годы столкнулись традиционные поставщики RAN.
Любой, кто разберёт эту сложную машину, столкнётся с различными современными компонентами, объяснил Ронни Васишта, старший вице-президент Nvidia по телекоммуникационному бизнесу, в беседе с аналитиками и журналистами. Помимо новейшего графического процессора Blackwell, это процессор Grace, созданный на основе архитектуры Arm, которая конкурирует с технологией x86 от Intel. Они связаны между собой высокоскоростной системой межсоединений под названием NVLink. ARC-1 также включает в себя один из блоков обработки данных Bluefield-3 от Nvidia для поддержки передачи данных от базовой станции (BBU) к физическому радиоприёмнику (RRU/AAU) в полевых условиях.
«В нём есть библиотеки CUDA, уровень операционной системы для доступа к графическому процессору Blackwell, — сказал Васишта.
— Благодаря возможностям передачи данных по фронтхолу и возможностям NVLink от Grace до Blackwell, который представляет собой унифицированную архитектуру памяти, вы можете запускать высокопроизводительные алгоритмы RAN через этот NVLink с очень низкой задержкой».
Как и в первоначальной стратегии Nvidia, функции L1 в Aerial выполняются графическим процессором whizzier, а процессор Grace используется для большинства других программных продуктов RAN. "Многие функции L2 будут выполняться на процессоре Grace", - сказал представитель Nvidia, отвечая на дополнительные вопросы по электронной почте. "Однако некоторые функции, требующие больших вычислений, такие как MAC Scheduler, могут выиграть от ускорения с помощью графического процессора и искусственного интеллекта".
Scandi noir
Все это, естественно, кажется большой угрозой для Ericsson и Nokia. Помимо разработки специализированных продуктов RAN, каждый поставщик уже объединился с другими игроками в сфере информационных технологий для создания «виртуального» предложения RAN. Компания Ericsson в значительной степени полагается на сотрудничество с Intel. В рамках этого соглашения большая часть программного обеспечения RAN размещается на процессоре Intel, и только одна или две наиболее ресурсоёмкие функции первого уровня выполняются на ускорителе Intel, более специализированном типе чипа. Компания Ericsson заявляет, что одной из её целей является обеспечение возможности развёртывания того же программного обеспечения на процессоре AMD, ещё одного производителя чипов x86. Но компания признала, что перенести программное обеспечение уровня L1 на чип на базе Armбудет сложнее.
Что касается Nokia, то она также использует процессоры Intel для создания программного обеспечения для виртуального управления на уровнях L2 и выше. Однако для уровня L1 она предпочитает использовать специализированный кремний, изготовленный по технологии Marvell. Это программное обеспечение тесно связано с аппаратным обеспечением. Nokia не могла просто перенести код на другую платформу без тщательной доработки.
Однако оба поставщика являются частью AI-RAN Alliance — группы, которую Nvidia сформировала в начале 2024 года, и оба упомянуты в обновлении на этой неделе, посвящённом ARC-1 и открытию инновационного центра AI-RAN в штаб-квартире T-Mobile в США. «Ericsson и Nokia более чем способны использовать платформу, аппаратное обеспечение и библиотеки CUDA, чтобы создать свой собственный стек и развернуть собственное программное обеспечение поверх него», — сказал Васишта, когда его спросили, как Aerial может вписаться в стратегии поставщиков оборудования Nordic с учётом их существующих соглашений.
Другими словами, Ericsson и Nokia могли бы положиться на Nvidia как на партнера по аппаратному обеспечению и эталонной архитектуре, объединив свое программное обеспечение с ее чипами. Но, похоже, для разработки уровня L1 на базе CUDAпотребуются новые значительные инвестиции. В качестве альтернативы они могли бы модифицировать свое программное обеспечение для уровней L2 и выше, чтобы оно работало на процессорах Grace, что казалось бы более простой задачей, и передать работу на уровне L1 Nvidia. Однако это означало бы значительный отход от их обычной роли.
Оба поставщика, конечно, имеют преимущество перед Nvidia в создании радиомодулей. Nvidia заявляет, что все её новые продукты полностью совместимы с новыми спецификациями «открытой RAN», что позволяет операторам связи объединять базовую станцию одной компании (в данном случае компьютер ARC-1) с радиомодулями другого поставщика. Но интеграция остаётся сложной задачей, и производительность massive-MIMO, передовой технологии 5G+, остается под вопросом.
Нельзя сказать, что это не может быть взаимовыгодным решением для всех сторон. Nvidia, вероятно, оценит опыт Ericsson и Nokia в области радиосвязи, так же как скандинавские поставщики ценят Nvidia за её графические процессоры и искусственный интеллект. Но расходы на 5G в последнее время сократились. По данным Omdia, дочерней компании Light Reading, в прошлом году расходы сократились на 11% и составили около 40 миллиардов долларов. В этом году прогнозируется ещё одно сокращение на 7–9%.
В таких условиях ARC-1 будет казаться компаниям, которые пытаются окупить свои инвестиции, дорогостоящей покупкой. Конечно, с учётом того, что выручка за последний квартал составила более 30 миллиардов долларов, что на 122% больше, чем в прошлом году, а валовая прибыль составила 76%, Nvidia всегда могла найти деньги на такую разработку.
Наверное концепция "графических вычислительных платформ" для имплементации базовой станции с элементами ИИ - это скорее всего возможности следующего поколения сетей. А 5G остается в традиционном исполнении.