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營運效率

邁向邊緣網路之旅

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邁向邊緣網路的優勢顯而易見:提升速度、強化安全性,以及改善使用者體驗。但企業究竟該如何實現這一轉變?哪項功能最符合需求,成本又應該是多少?值得企業尋尋覓覓的完美解決方案是否存在?

我們邀請到 IT/OT 硬體解決方案供應商 CASWell產品經理 CK Chou 共同探索網路邊緣。Chou 分享到轉向網路邊緣過程中的困難、AI 在其中的角色,以及如何以創意思維,借助傳統技術指引前往寶貴解決方案的方向。(影片 1)

影片 1。CASWell 的 CK Chou 在「insight.tech Talk」中探討了邁向網路邊緣的挑戰與網路邊緣裝置的角色。(資料來源:insight.tech

為什麼企業現在都轉向網路邊緣?

談到邊緣運算,我們都知道重點是在資料建立的地方馬上進行處理,而不是把所有東西傳回去中央伺服器。這樣可以加快回應速度和減少內部流量,所以非常適合需要即時反應的情境,像是製造業、零售業、交通運輸、金融服務和其他領域。

這樣說好了:想像你在一台自駕車裡面,路上有突發狀況。你需要車子馬上做出反應,每個毫秒都很關鍵,承擔不起等資料來回遠端伺服器有延遲。這跟用電腦的時候等沙箱載入不一樣,是吧?在自駕車情境裡面,任何延遲都可能會出人命。這就是邊緣運算在源頭處理資料,快速做決策的例子。

這當然不只是跟速度有關,也是為了保障資訊安全。如果像財務資訊這種敏感資料可以在本機處理,不用透過網際網路傳到中央伺服器,被攔截或被駭的機率就會比較低。資料越不需要傳輸就越安全。

透過在現場處理資料,邊緣運算就算在網路連線不穩定的情況下,還是能夠幫忙保持順暢執行。簡單來說,邊緣運算的重點在於速度、安全性和可靠性。不管是在車上、診間還是廠房,都可以把資料處理帶到最需要的地方。

不過,要轉到邊緣網路沒那麼簡單。這是很重大的轉變,而且挑戰也會跟著來。公司要面對系統管理複雜度增加、基礎架構成本提高、處理能力有限、資料管理問題和其他難題。雖然有這些挑戰,但邊緣運算的好處還是非常重要,沒辦法去忽視。邊緣運算能夠大幅提升基礎架構效能、強化安全性和節省整體正本,這些優勢就值得我們去克服障礙。

那網路邊緣裝置的哪些功能可以幫助企業成功呢?

這個不好說。我心目中夢想的邊緣裝置應該要體積小巧,而且還要有好幾種像 SNA、Wi-Fi 和 5G 不同應用的連接選項。還有,使用者想在寒冷的山區或是炎熱的沙漠安裝設備的話,如果有能在惡劣的環境運作、可以應對適當的溫度範圍的機架設計,這真的會很不錯。另外,也要提供強大的處理能力,但是耗電量又很低。當然,最重要的是這個多合一裝置的成本還要低到不行。

通通都可以做到的裝置聽起來很完美,對不對?但你認真覺得這是有可能的嗎?老實說,在邊緣的公司不太需要多合一裝置。他們真正需要的是有適合特定環境跟應用功能的裝置。這就是 CASwell 的專長。

我們的產品線提供很多種選擇,從基本型號到高階解決方案都有,涵蓋了 IT 到 OT 的應用。不管是小型辦公室、工廠還是遠端位置,我們都有專門為不同條件跟需求設計的選項,讓公司可以輕鬆找到合適的邊緣裝置,不用把錢花在不需要的功能上。

AI 在網路邊緣的作用是什麼?

現在的 AI 模型訓練都是在雲端進行,所以需要大量的資料跟很強的運算能力。但試著想想看資料中心有多大。想像一個足球場那麼大的空間,裡面擺滿了幾十個大型模塊,每個模塊裡面又有幾百台伺服器,全部都互相連接,而且一直進行模型訓練。

這樣的 AI 伺服器聽起來很神奇,但是離我們一般的使用案例太遙遠,而且客戶也負擔不了。不要忘記:邊緣運算的概念就是在資料建立的地方直接處理,而不是把所有資料傳到中央伺服器。如果想用 AI 來強化邊緣解決方案,不可能把整個 AI 工廠搬到伺服器機房,除非你有錢的不得了,而且伺服器機房還跟足球場一樣大。

可行的辦法是把重量級的深度學習任務放到集中的 AI 中心,然後推斷的部分移到邊緣去。這種方法需要的電力和資料比較少,非常適合邊緣設備。我們已經可以看到 AI 整合到像手機、 採用 AI 的電腦這種日常裝置的趨勢。這些裝置用雲端訓練的模型來做出智慧決策、提供個人化體驗,還有改善使用者互動。

CASWell 在開發一條全新的邊緣 AI 伺服器產品線。這條產品線是專門為了把 AI 功能從資料中心帶到邊緣所設計的,讓我們可以馬上體驗到 AI 的威力。這讓需要 AI 的人能夠隨時隨地掌握需要的技術。

CASwell 怎麼幫企業應對網路邊緣的挑戰?

我們有觀察到邊緣環境變得比一開始預期更有挑戰性的趨勢。越來越多終端使用者都在找可以同時用在 IT 跟輕型 OT 環境的解決方案。他們希望邊緣設備不只能安裝在有冷氣、乾淨又整齊的機架上,在像倉庫、廠房,甚至是通風不好的機櫃這種環境裡面也行得通。

CASwell 決定開發一款採用 Intel Atom® 處理器的入門級桌上型產品 CAF-0121,能夠提供效能和電源效率的最佳平衡。CAF-0121 可以支援 -20º 到 60º 的溫度範圍,比一般的 0º 到 40º 還要更廣。這款小型的裝置還能提供 2.5-gig 支援,實現基本的基礎架構連線能力。另外,CAF-0121 體積小巧也沒有風扇,採用被動式散熱設計,很適合邊緣運算應用。

我們這個新型號的目標是以對 IT 實惠的價格提供 OT 等級的規格。意思是使用者可以減少管理基礎架構需要的資源,部署起來更輕鬆。他們可以在 IT 和 OT 應用裡面用一樣的裝置,技術設定標準化跟維護變得更簡單了。CAF-0121的設計讓企業能夠適應不同的環境,不用每個情境都要用分開的解決方案,所以的確是很讓人期待的產品。

打造 CAF-0121 的時候有遇到什麼困難嗎?

TEM 熱電模組這個技術是 CAF-0121 的基礎。TEM 解決方案經過驗證可以冷卻過熱元件,在醫療裝置、車輛系統、冰箱、飲水機和其他需要快速又精確溫度控制的裝置裡面很常見。

這些裝置在電流通過的時候會產生溫差,讓一側加熱,另一側降溫。傳送的電流越多,兩邊的溫差就越大。

大家通常用到的都是 TEM 的散熱功能,但我們的想法不一樣:怎麼不同時利用冷卻和加熱的功能,幫邊緣裝置在更廣的溫度範圍裡面運作呢?整體的概念是我們利用 TEM 的加熱功能,間接把系統的運作溫度範圍降到更低。反過來說,只要內部環境溫度升高到一定程度,用散熱功能就可以就可以讓系統降溫。室內變冷的時候,TEM 能夠充當加熱器;室內變熱的時候,TEM 可以當冷卻器來用。

透過 TEM,我們就不用再被個別元件的運作溫度範圍限制,讓設備的溫度範圍超越元件在一般情況的極限。有了 TEM,我們能夠挑戰溫度的極限,同時保證裝置的可靠性。

在這個專案裡面,我們把傳統技術當創新的解決方案來用,幫產品在競爭非常激烈的市場帶來更多附加價值,還得到了寶貴的經驗。我們也希望這次小小的成功可以鼓勵研發團隊保持創意,勇於突破框架思考,不要拘泥在傳統的方式上。

CASwell 是怎麼跟技術合作夥伴合作來實現產品線的?

厲害的邊緣運算裝置應該要有合適的處理能力、節能省電、體積小巧、連接選項多,當然價格上也要有競爭力。這幾點都是任何邊緣運算裝置的基本必備條件。

這就是為什麼我們在 CAF-0121專案選 Intel Atom 處理器的原因。Atom 讓我們可以提供合適的效能水準,同時保持低耗電量。Intel LAN 控制器幫我們輕鬆把 2.5-gig 乙太網路支援加到這個裝置裡面,確保可以滿足大多數基礎架構的需求。

Atom 還內建加速 IPsec 流量的指令,非常適合安全應用程式。不管是處理資料加密、安全通訊,還是其他安全任務,這款處理器都可以勝任挑戰。

如果想要進一步提升安全性,Atom 也整合了 BIOS Guard 和 Boot Guard,提供硬體的信任根源。我們不只是強調卓越的性能跟效率,還針對 BIOS 和開機程序提供高階保護。這種安全等級非常重要,對需要在不降低保護的情況下處理敏感資訊、關鍵任務的邊緣裝置來說更是重點。

在市場上各式各樣的競爭者裡面,只有 Intel 能夠一次提供所有功能。Intel 不但支援硬體,還有驅動程式跟韌體。這麼高的整合性讓 CAF-0121專案的開發輕鬆很多,而且完全縮短了我們的上市時間。處理能力、安全功能,甚至是軟體支援都是同一個可靠的合作夥伴提供的時候,整個流程絕對變得更簡單。這樣不只簡化了工程跟開發工作,也確保所有元素都可以順暢配合。

在這種情況下,像 CASwell 這種硬體設計師就可以更專注在效能最佳化上,減少解決能力問題上的精力。這對 CASwell 跟客戶來說都是一場勝仗,讓我們可以更快、更高效提供高品質又可靠的邊緣運算解決方案。

我們的終極目標很明確:我們要設立邊緣運算設備的新標準,還有提供靈活的邊緣解決方案,幫客戶應對雲端、網路跟智慧邊緣的挑戰。

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本文由 Erin Noble 編審。

作者簡介

Christina Cardoza is an Editorial Director for insight.tech. Previously, she was the News Editor of the software development magazine SD Times and IT operations online publication ITOps Times. She received her bachelor’s degree in journalism from Stony Brook University, and has been writing about software development and technology throughout her entire career.

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