澎湃龙江
引领数字生活| 共创澎湃未来
上千万亿GB数据处理大考将至 分担云端压力 边缘AI势在必行
发布时间:2021-12-22 浏览量:282

你可能永远无法想象人类在进入“信息爆炸”时代后会产生多么庞大的数据!


2010年,全世界每年创造的数据总量约为2个泽字节(Zettabyte,ZB),而每个Zettabyte相当于约1万亿GB

 

但这还只是信息狂歌的前奏,随着移动计算和物联网(IoT)的跨越式增长,预计全球到2025年创造的数据总量将达到175 ZB,到2035年,更是将达到惊人的2,142 ZB

图片 1.png

届时,我们该怎么存储和处理如此巨量的数据?相信大家首先还是会想起“云”系统。的确,作为现代重要的基础设施,云业务已经成为主要互联网企业和软件企业的营收支柱,同时为无数中小公司提供了高效的服务。

 

可“云”也有其固有的问题。对于任何企业来说,云安全都是一个无法忽视的风险。网络托管公司GoDaddy就报告说,在最近的一次漏洞入侵中,120多万客户的数据可能被黑客访问,而且他们花了一个多月的时间才发现这一情况。

 

另外,即使是非安全故障也会造成极大的损失。去年11月,谷歌(Google)就发生了一次云服务中断事故,致使用户无法访问;而Facebook的服务器在今年10月也中断了三个多小时;今年当地时间12月8日的上午10点45分左右,亚马逊网络服务(AWS)出现重大中断,美东的用户受波及颇为严重。

 

不仅仅是传统互联网公司,随着各行业数字化和信息化升级加速,一些原本和数据安全无关的行业也开始受此之扰。

 图片 2.png

其中最典型的就是汽车界,今年11月22日,就有数十名国外特斯拉车主在社交媒体上抱怨,他们在手机应用程序上收到错误提示“故障代码500”,使他们无法连接打开车门或启动汽车。

 

最终调查显示事故原因也是服务器遇到意外情况。对此马斯克发推文道歉,表示他们意外增加了网络流量冗余,并保证将采取措施确保此类事件不再发生。

 

由此可见,随着数据需求呈指数增长,这些云服务器将面临比以往更大的压力。

 

那么可有奏效的解决方案?首先,我们不可能只是依赖于简单地扩大云容量,因为服务器需要大量的能源,占全球总消耗量的1% 。随着人们对气候变化的担忧不断增加,减少能源使用的压力也随之而来。

 

为了解决这个问题,转向边缘计算(Edge Computing)和边缘人工智能(Edge AI)或许是另一条可行的出路。因为边缘人工智能不仅使数据处理更加节能,而且更加安全和快速。

图片 3.png

概括来说,边缘人工智能是指机器学习算法在设备本身或附近的服务器上处理。目前,这种技术最典型的应用就是我们早就习以为常的“智能手机”,它就是使用边缘技术来完成各种任务。

 

在运用中,一个真正的边缘人工智能微芯片将能够做出自主的、以数据为导向的决定,而不需要互联网或云端连接。

 

当然,边缘人工智能的目的不是为了取代云计算,而是对其进行补充和改进。它的亮点之一就是改善延迟。目前,如果一个设备在4G或5G网络上发出数据请求,它会被蜂窝基站接收,然后被传递到网络内的某个数据服务器。

 

在这种情况下,延迟(数据到达服务器并返回到你的手机所需的时间)不算高(目前5G在10-20毫秒的范围内),但依然不容忽视,且随着数据量的增加,延迟往往也随之增加。

 

而边缘人工智能的强大之处就在于可以将延迟压缩到只有“亚毫秒”(即不到1毫秒)的级别,因为数据从未离开设备。同时,也增加了安全性,因为数据在传输到塔台或服务器的过程中无法被截获。

图片 4.png

另外,该技术的分散性使机器学习算法能够自主运行,也避免了网络中断或手机信号不好的风险。

 

如果数据确实需要离开设备,边缘人工智能芯片的加入则大大减少了发送的信息量,提高了效率。只有经过高度处理的数据才会被发送到云端,从而减少30-40%的能源消耗。

 

随着网络供应商将边缘人工智能技术整合到基站中,边缘技术正变得越来越成为5G推广的重要组成部分。预计在2025年全球总计175 ZB的数据量中,将有超过75%的数据需要在边缘侧分析、处理与储存。

 

市场研究数据与分析报告服务商Pitchbook指出,在过去12个月里,资本市场对边缘计算半导体行业的投资增长了74%,使总投资额达到58亿美元。例如以色列人工智能芯片公司Hailo在C轮融资中筹集了1.36亿美元,估值超过10亿美元,创下了边缘人工智能芯片领域中融资新记录。

 

在国内,也有多家边缘技术公司获得资本青睐。IT桔子数据显示,2012-2020年中国AI芯片行业投资金额逐年增长,2020年投资金额达到58.96亿元。从今年到目前的融资情况来看,今年AI芯片领域的融资金额规模预计超过100亿元

 

如今年6月,边辕视觉的日本总部宣布完成Pre-A轮逾千万人民币级融资;9月29日,诺磊科技(南京)有限公司宣布完成近亿元C+轮融资;以及5G边缘智能企业AI-Link艾灵网络和边缘人工智能芯片公司探境科技先后完成新一轮融资。

 

根据赛迪顾问预测,2021年中国AI芯片市场规模将增长至305.7亿元,同比增幅可达57.8%。而据美国市场调研公司CB Insights估算,到2023年,全球边缘计算行业整体市场容量有望达到340亿美元

 

自2017年成为显学后,边缘技术市场规模正在以20%甚至更高的年复合增长率增长,将快速在家居、安防、智慧城市、医疗、自动驾驶等众多领域应用和普及。

 

例如,自动驾驶汽车对延迟的要求极高,实时数据处理必须是瞬时的。如若不然,数据传输速度的延迟可能会使汽车无法及时刹车,由此带来的后果不堪设想。即使延迟足够低,数据传输也可能被黑客截获,有可能危及车内人员的安全。

图片 6.png

而且,面向司机的摄像头中的边缘人工智能也可以被编程,以识别司机是否分心,是否在玩手机,甚至是否在驾驶时睡着了,然后与车内的智能设备沟通,让司机停车。

 

在工业制造领域,集成的边缘人工智能芯片可以以前所未有的速度分析数据。分析传感器数据并实时检测与规范的偏差,使工人能够在机器出现故障之前更换机器。使用中,实时分析会触发自动决策过程,然后通知工作人员。

 

另外,生产速度也可以不断调节,如果在生产线上出现故障,或者为了最大限度地延长机器的使用寿命,设备就会放慢速度。因此,由故障设备造成的生产瓶颈将被减少,工人的安全也得到了提高。

 

可以说,边缘人工智能在很大程度上是技术进步的前沿。结合现有的基于云的通信技术,人工智能与设备本身的整合将提高数据分析的效率、安全性和速度。一言以蔽之,人工智能就是未来。

生成分享海报