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  • 力争上游 ——我眼中的“计算机产业链

    万次阅读 多人点赞 2011-09-27 13:30:15
    力争上游——我眼中的“计算机产业链” Google前研究员,腾讯现任副总裁吴军博士写了一本介绍IT行业数十年风云变幻的《浪潮之巅》,其中有一章介绍个人电脑工业的生态链,比较有趣: 个人电脑工业整个的生态链是...

    力争上游

    ——我眼中的“计算机产业链”

     

            Google前研究员,腾讯现任副总裁吴军博士写了一本介绍IT行业数十年风云变幻的《浪潮之巅》,其中有一章介绍个人电脑工业的生态链,比较有趣:

     

            个人电脑工业整个的生态链是这样的:以微软为首的软件开发商吃掉硬件提升带来的全部好处,迫使用户更新机器让惠普和戴尔等公司收益,而这些整机生产厂再向英特尔这样的半导体厂订货购买新的芯片、同时向Seagate 等外设厂购买新的外设。在这中间,各家的利润先后得到相应的提升,股票也随着增长。各个硬件半导体和外设公司再将利润投入研发,按照摩尔定理制定的速度,提升硬件性能,为微软下一步更新软件、吃掉硬件性能做准备。华尔街的投资者都知道,如果微软的开发速度比预期的慢,软件的业绩不好,那么就一定不能买英特尔等公司的股票了。

     

            上述描述主要针对的是IT业中有关硬件制造与软件市场销售领域,如果将相关的科研活动也加进去,我们就看到了一条更为完整的计算机产业链(其实更确切的说法是以计算机为代表的“信息产业链”)。本文就聊聊我眼中的这条“计算机产业链”。

    这条产业链的源头在哪里?

            计算机产业链的源头是物理学研究。它是计算机产业链的最上游,是计算机技术的发源地。物理学是直接探索客观世界奥秘的学科,它的突破会对人类社会引发极为深远的影响。举个例子,从上个世纪开始,物理学对物质微观结构与运动规律的探索取得了重大突破,从电子管到晶体管再到集成电路,人类造出了计算机,在此基础上又进一步构建了互联互通的互联网络,引爆了一场信息革命。

            物理学中有关量子力学的研究,则有可能导致全新的量子计算机的诞生,量子计算机高度并行的特征,使得它具备了当前体系结构计算机所无法比拟的计算能力,不妨想像一下:如果可以使用量子计算机编程,我们又能解决哪些现在解决不了的问题,对人类社会又将带来哪些冲击和影响?

            量子力学描述了一个与我们肉眼所见的完全不同的一个世界,有一大堆让人目瞪口呆的结论,曹天元先生的《上帝掷骰子吗:量子物理史话》是我看过的写量子力学最有趣的一本书,感兴趣的朋友不妨看看。

             我还想起了另一本看过的科幻小说——《三体》,其作者为有“国内科幻作家第一人”之称的刘慈欣,刘慈欣本人是中国“硬派”科幻的领军人物,也曾作为一名程序员写过不少代码,对计算机科学和物理学都有较深入的理解,配合其奔放的想象力,使他的《三体》三部曲成为科幻经典。

             在《三体》中,比较有趣的一个情节是:三体文明为了迟滞地球的科技进步,向地球发送了一个“智子”——这是一个在我们的三维世界中无所不知无所不能的“粒子”,智子通过干扰地球文明所进行的所有高能物理实验,让人类对物质深层结构与运动规律的探索成为不可能,从而达到让地球文明停滞不前的“卑劣”目的。

             刘慈欣认为物理学的突破直接决定了人类科学能达到的水平。

             呵呵,如果有人没看过《三体》,本人强烈建议朋友们抽时间读读,非常好看的一部科幻小说。

    计算机产业链的“上下游”

            计算机深刻地改变了人类社会,这已是不争的事实。而计算机产业之所以拥有这么大的影响力,其原因在于人类几乎所有的活动几乎都伴随着信息的流动,这使得对信息的加工处理成为一种最基本的需求。

            人类利用以物理学为龙头的科学成果研制出了计算机,计算机又反过来引导和推动其他行业的进步,比如没有计算机的参与,人类基因图谱的绘制是不可能的。

            在我看来,计算机产业链可看成是一条大河。硬件制造业和数据通讯业是“上游”,软件业则是“下游”。

            硬件制造业和数据通讯业往往直接应用并依赖于物理学的科研成果。从历史上看,物理学的突破使我们能造出更为强大的计算机硬件,进而为软件技术的发展提供了更大的可能性,在现实需求的推动下,软件技术也随之发生了突破和进步。

            早期的计算机功能很弱,内存和硬盘都很小,许多程序是单线程的,使用结构化的方法开发完成,程序员必须对内存等系统资源精打细算,后来随着CPU计算能力的突飞猛进,内存和外存的成本飞速下降,软件开始进入面向对象开发的时代,此时人们开发软件已经很少再考虑到存储空间的问题,于是出现了占用几百兆甚至上G空间的软件系统。

            由于物理定律的制约,CPU的集成度和工作主频的提升有一个上限,为了进一步提升计算能力,人们开发出了多核的CPU,多核CPU一经出现,就迅速由计算机向手机等智能设备扩散,到目前为止,高端的手机已经都是双核的了。

            多核CPU推动软件技术迈入“并行计算”的时代,现在的程序员,如果不掌握多线程开发的技能,恐怕找工作都困难。

             另一个“上游”领域——数据通讯业,它的技术突破会让信息流动得越来越快。早期使用“猫(modem)”上网的时代,缓慢的网速极大地限制了互联网应用软件的开发,没有人能忍受花上数分钟甚至更长时间来下载一个网页,这极大地限制了相关软件技术的发展。后来ADSL进入普通家庭,带宽一下子上去了,这就使得多媒体信息在互联网上可以顺畅流动,导致互联网的爆炸性增长,Web成为人类信息宝库。

           当前数据通讯领域另一个标志性的进步是手机3G网络的普及,导致3G的智能手机取代传统2代手机成为主流,这引爆了手机软件开发技术的突飞猛进,使iOS、Android成为红红火火的软件开发平台,其实是宣告“移动互联网”已成为软件开发的主战场。

             在计算机产业链中,区分“上游”和“下游”很关键。因为“上游”比之“下游”,拥有以下不同的特性:

            (1)“上游”的技术进步与突破将在“下游”引发引起一连串的“连锁反应”,其成果会得到强有力的“放大”。

            (2)越往下游走,其市场就越大,而其变化就越快。

             除了“上游”产业与“下游”产业这种粗略的划分,我们还可以将整个计算机产业链这条“大河”从上至下再细分为多个“流域”。

            在同一“流域”内部,活跃着众多的企业和公司,这些企业公司同样有“上游”和“下游”之分,上游企业即领军企业,是“大哥”,下游企业跟着上游企业“混”,是“小弟”。

           如果把企业比喻成大大小小的船。领军级别的企业,都属于“航空母舰”或“万吨货轮”,规模庞大,行动与反应迟缓。其成功之处往往在于它们通常都构建了一个生态系统。

            但如果这艘“航空母舰”或“万吨货轮”大太了,独占了整个航道,不让其他的船行驶,它就成为众矢之的,其中倒霉的就被人们给“拆分”了。尽管如此,所有的船还都梦想着能成为大船。

            在各企业间游走打工的IT人,不过是水手罢了,下了这艘船,又登那艘船,在这艘船是水手,在那艘船可能就成了船长。

            水手们频繁地“上船”“下船”,各企业三十年河东三十年河西,你方唱罢我登场,大家都有机会,这就是IT行业吸引人的地方,但同时也彰显其竞争的激烈,整个行业洗牌很快。

    软件行业的技术进步

            人类处理信息是一种最基本的需求,开发能自动处理信息的软件系统是主要的满足这一需求的手段,软件技术的发展水平代表了这种需求被满足的程度。

             但前面已经分析过,软件是一种“下游”产业,它的技术进步受制于“上游”产业,上游产业的每一个突破,都会在下游的软件行业中引发新的一轮技术进步浪潮。这是把握软件技术发展趋势的关键。

             早期的程序大都用于科学计算,这也是计算机之所以被称为“计算机”的原因。但PC的出现和计算机网络改变了一切,软件开始尝试解决科学计算领域之外的问题,很快地,以CRUD为核心的信息系统成为软件开发主战场。

            随着移动互联网和智能手机的发展,智能手机(或平板电脑)成了个人的信息处理终端,而数据处理与存储则上移到了网络,出现了“云计算”平台。

            利用“云计算”中心提供的强大信息存储与处理能力,结合手机等智能设备的高便携性,人们可以随时随地地获取和处理信息,相关的软件技术将有广泛的发展前景,这也就是当前这一时代的特点。

             可以肯定,软件技术的发展步伐不会停止。变是常态

             那么,在千变万化中有没有“不变”的东西?如果找不到这些“不变”的东西,就会在眼花缭乱的软件技术进步浪潮中无所适从。

             只需从软件的本质上看就比较清楚了。

             软件是什么?

               软件完成的主要工作就是对信息的加工与处理!

              那软件是怎么加工与处理信息的?

              其实就是人们从现实世界中发掘出可以用计算机来解决的问题,将它们抽象为数学模型,并设计某种算法来解决它。

              有了算法,人们再使用某种软件开发技术与工具将其实现出来,就是软件的开发过程。

             软件要处理的信息就是这么些,数学模型与算法也都是相对稳定的,变化多端的各种软件开发技术,其出现的主要目的,大多都是让同样的软件开发任务变得更为便捷罢了。

            在现代的软件技术领域,算法与数据结构主要用于为现实问题建立数学模型,在整个过程,数学起了非常重要的作用。

            这里不妨顺便聊聊数学。

            数学这门学科非常有趣,与物理不一样,它似乎是个独立王国,许多数学理论只要它本身是完备的,能够自说明的,是合乎逻辑并不会导致矛盾的,这就够了,往往并不要求有实验数据作为基础。至于后来在现实世界中发现某个事物真的符合某个数学规律,那是其他学科(比如物理学)的任务。

            数学之所以重要,在于它屏蔽掉了万事万物的其他特征,仅抽取“数”和“形”这两个最本质的特性进行研究,由于“数”和“形”的无处不在,因此数学可能概括并揭示出了客观世界的深层规律。

             对软件开发者而言,不可能人人都是数学家,但具备一些基本的数学知识技能是必须的。

             回到开发技术领域,我发现许多技术也可以划分为“上游”和“下游”。

             许多下游技术往往各有渊源,很多都可以归源于上游的同一个祖先。比如Java平台有一大堆的各种框架,仔细分析一下就发现,许多框架都是面向对象与特定技术领域(比如分布式计算、数据库)理论与技术成果的衍生物。

             这就提醒我们,在观察一个新技术是否有应用前景时,一要看为它提供大规模应用基础的“上游”平台是否具备,二要看它是否比现有的技术开发效率更高,功能更强,成本更低。

             个人觉得,在学习软件技术时,应该高度关注并下功夫掌握靠近“上游”的“源泉技术”,而非位于“下游”的各种“衍生”技术,只有这样才能以不变应万变。道理很简单:只要掌握了“源泉”技术,就能以较高的效率掌握由这个“源泉技术”所“衍生”出来的子技术,否则,必然陷入疲于奔命的窘境。

             以微软.NET平台上的WCF为例,它不过就是使用面向对象理论和技术,对开发分布式应用软件系统的各种理论成果封装而成的一个开发框架罢了。套接字(Socket)编程,网络通讯协议(HTTP、TCP、SOA等)、面向对象的理论与技术、多线程开发技术、.NET平台现有特性(反射、序列化等)就是位于它“上游”的“源泉技术”。

             最后小结一下:

             作为“水手”的IT人,不管你当前处于整个计算机产业链的哪个“流域”中的哪艘船上,都应该努力地“力争上游”,因为在越靠近源头的领域,你所做出的创新性贡献,其所起的作用被放大的倍数就越大,而创造的价值也就越大!

            人生的价值,不就在于他的贡献大小吗?

     


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  • ——我眼中的“计算机产业链”    Google前研究员,腾讯现任副总裁吴军博士写了一本介绍IT行业数十年风云变幻的《浪潮之巅》,其中有一章介绍个人电脑工业的生态链,比较有趣:    个人电脑工业整个的生态链...
     
    

    力争上游

    ——我眼中的“计算机产业链”

     

            Google前研究员,腾讯现任副总裁吴军博士写了一本介绍IT行业数十年风云变幻的《浪潮之巅》,其中有一章介绍个人电脑工业的生态链,比较有趣:

     

            个人电脑工业整个的生态链是这样的:以微软为首的软件开发商吃掉硬件提升带来的全部好处,迫使用户更新机器让惠普和戴尔等公司收益,而这些整机生产厂再向英特尔这样的半导体厂订货购买新的芯片、同时向Seagate 等外设厂购买新的外设。在这中间,各家的利润先后得到相应的提升,股票也随着增长。各个硬件半导体和外设公司再将利润投入研发,按照摩尔定理制定的速度,提升硬件性能,为微软下一步更新软件、吃掉硬件性能做准备。华尔街的投资者都知道,如果微软的开发速度比预期的慢,软件的业绩不好,那么就一定不能买英特尔等公司的股票了。

     

            上述描述主要针对的是IT业中有关硬件制造与软件市场销售领域,如果将相关的科研活动也加进去,我们就看到了一条更为完整的计算机产业链(其实更确切的说法是以计算机为代表的“信息产业链”)。本文就聊聊我眼中的这条“计算机产业链”。

    这条产业链的源头在哪里?

            计算机产业链的源头是物理学研究。它是计算机产业链的最上游,是计算机技术的发源地。物理学是直接探索客观世界奥秘的学科,它的突破会对人类社会引发极为深远的影响。举个例子,从上个世纪开始,物理学对物质微观结构与运动规律的探索取得了重大突破,从电子管到晶体管再到集成电路,人类造出了计算机,在此基础上又进一步构建了互联互通的互联网络,引爆了一场信息革命。

            物理学中有关量子力学的研究,则有可能导致全新的量子计算机的诞生,量子计算机高度并行的特征,使得它具备了当前体系结构计算机所无法比拟的计算能力,不妨想像一下:如果可以使用量子计算机编程,我们又能解决哪些现在解决不了的问题,对人类社会又将带来哪些冲击和影响?

            量子力学描述了一个与我们肉眼所见的完全不同的一个世界,有一大堆让人目瞪口呆的结论,曹天元先生的《上帝掷骰子吗:量子物理史话》是我看过的写量子力学最有趣的一本书,感兴趣的朋友不妨看看。

             我还想起了另一本看过的科幻小说——《三体》,其作者为有“国内科幻作家第一人”之称的刘慈欣,刘慈欣本人是中国“硬派”科幻的领军人物,也曾作为一名程序员写过不少代码,对计算机科学和物理学都有较深入的理解,配合其奔放的想象力,使他的《三体》三部曲成为科幻经典。

             在《三体》中,比较有趣的一个情节是:三体文明为了迟滞地球的科技进步,向地球发送了一个“智子”——这是一个在我们的三维世界中无所不知无所不能的“粒子”,智子通过干扰地球文明所进行的所有高能物理实验,让人类对物质深层结构与运动规律的探索成为不可能,从而达到让地球文明停滞不前的“卑劣”目的。

             刘慈欣认为物理学的突破直接决定了人类科学能达到的水平。

             呵呵,如果有人没看过《三体》,本人强烈建议朋友们抽时间读读,非常好看的一部科幻小说。

    计算机产业链的“上下游”

            计算机深刻地改变了人类社会,这已是不争的事实。而计算机产业之所以拥有这么大的影响力,其原因在于人类几乎所有的活动几乎都伴随着信息的流动,这使得对信息的加工处理成为一种最基本的需求。

            人类利用以物理学为龙头的科学成果研制出了计算机,计算机又反过来引导和推动其他行业的进步,比如没有计算机的参与,人类基因图谱的绘制是不可能的。

            在我看来,计算机产业链可看成是一条大河。硬件制造业和数据通讯业是“上游”,软件业则是“下游”。

            硬件制造业和数据通讯业往往直接应用并依赖于物理学的科研成果。从历史上看,物理学的突破使我们能造出更为强大的计算机硬件,进而为软件技术的发展提供了更大的可能性,在现实需求的推动下,软件技术也随之发生了突破和进步。

            早期的计算机功能很弱,内存和硬盘都很小,许多程序是单线程的,使用结构化的方法开发完成,程序员必须对内存等系统资源精打细算,后来随着CPU计算能力的突飞猛进,内存和外存的成本飞速下降,软件开始进入面向对象开发的时代,此时人们开发软件已经很少再考虑到存储空间的问题,于是出现了占用几百兆甚至上G空间的软件系统。

            由于物理定律的制约,CPU的集成度和工作主频的提升有一个上限,为了进一步提升计算能力,人们开发出了多核的CPU,多核CPU一经出现,就迅速由计算机向手机等智能设备扩散,到目前为止,高端的手机已经都是双核的了。

            多核CPU推动软件技术迈入“并行计算”的时代,现在的程序员,如果不掌握多线程开发的技能,恐怕找工作都困难。

             另一个“上游”领域——数据通讯业,它的技术突破会让信息流动得越来越快。早期使用“猫(modem)”上网的时代,缓慢的网速极大地限制了互联网应用软件的开发,没有人能忍受花上数分钟甚至更长时间来下载一个网页,这极大地限制了相关软件技术的发展。后来ADSL进入普通家庭,带宽一下子上去了,这就使得多媒体信息在互联网上可以顺畅流动,导致互联网的爆炸性增长,Web成为人类信息宝库。

           当前数据通讯领域另一个标志性的进步是手机3G网络的普及,导致3G的智能手机取代传统2代手机成为主流,这引爆了手机软件开发技术的突飞猛进,使iOS、Android成为红红火火的软件开发平台,其实是宣告“移动互联网”已成为软件开发的主战场。

             在计算机产业链中,区分“上游”和“下游”很关键。因为“上游”比之“下游”,拥有以下不同的特性:

            (1)“上游”的技术进步与突破将在“下游”引发引起一连串的“连锁反应”,其成果会得到强有力的“放大”。

            (2)越往下游走,其市场就越大,而其变化就越快。

             除了“上游”产业与“下游”产业这种粗略的划分,我们还可以将整个计算机产业链这条“大河”从上至下再细分为多个“流域”。

            在同一“流域”内部,活跃着众多的企业和公司,这些企业公司同样有“上游”和“下游”之分,上游企业即领军企业,是“大哥”,下游企业跟着上游企业“混”,是“小弟”。

           如果把企业比喻成大大小小的船。领军级别的企业,都属于“航空母舰”或“万吨货轮”,规模庞大,行动与反应迟缓。其成功之处往往在于它们通常都构建了一个生态系统。

            但如果这艘“航空母舰”或“万吨货轮”大太了,独占了整个航道,不让其他的船行驶,它就成为众矢之的,其中倒霉的就被人们给“拆分”了。尽管如此,所有的船还都梦想着能成为大船。

            在各企业间游走打工的IT人,不过是水手罢了,下了这艘船,又登那艘船,在这艘船是水手,在那艘船可能就成了船长。

            水手们频繁地“上船”“下船”,各企业三十年河东三十年河西,你方唱罢我登场,大家都有机会,这就是IT行业吸引人的地方,但同时也彰显其竞争的激烈,整个行业洗牌很快。

    软件行业的技术进步

            人类处理信息是一种最基本的需求,开发能自动处理信息的软件系统是主要的满足这一需求的手段,软件技术的发展水平代表了这种需求被满足的程度。

             但前面已经分析过,软件是一种“下游”产业,它的技术进步受制于“上游”产业,上游产业的每一个突破,都会在下游的软件行业中引发新的一轮技术进步浪潮。这是把握软件技术发展趋势的关键。

             早期的程序大都用于科学计算,这也是计算机之所以被称为“计算机”的原因。但PC的出现和计算机网络改变了一切,软件开始尝试解决科学计算领域之外的问题,很快地,以CRUD为核心的信息系统成为软件开发主战场。

            随着移动互联网和智能手机的发展,智能手机(或平板电脑)成了个人的信息处理终端,而数据处理与存储则上移到了网络,出现了“云计算”平台。

            利用“云计算”中心提供的强大信息存储与处理能力,结合手机等智能设备的高便携性,人们可以随时随地地获取和处理信息,相关的软件技术将有广泛的发展前景,这也就是当前这一时代的特点。

             可以肯定,软件技术的发展步伐不会停止。变是常态

             那么,在千变万化中有没有“不变”的东西?如果找不到这些“不变”的东西,就会在眼花缭乱的软件技术进步浪潮中无所适从。

             只需从软件的本质上看就比较清楚了。

             软件是什么?

               软件完成的主要工作就是对信息的加工与处理!

              那软件是怎么加工与处理信息的?

              其实就是人们从现实世界中发掘出可以用计算机来解决的问题,将它们抽象为数学模型,并设计某种算法来解决它。

              有了算法,人们再使用某种软件开发技术与工具将其实现出来,就是软件的开发过程。

             软件要处理的信息就是这么些,数学模型与算法也都是相对稳定的,变化多端的各种软件开发技术,其出现的主要目的,大多都是让同样的软件开发任务变得更为便捷罢了。

            在现代的软件技术领域,算法与数据结构主要用于为现实问题建立数学模型,在整个过程,数学起了非常重要的作用。

            这里不妨顺便聊聊数学。

            数学这门学科非常有趣,与物理不一样,它似乎是个独立王国,许多数学理论只要它本身是完备的,能够自说明的,是合乎逻辑并不会导致矛盾的,这就够了,往往并不要求有实验数据作为基础。至于后来在现实世界中发现某个事物真的符合某个数学规律,那是其他学科(比如物理学)的任务。

            数学之所以重要,在于它屏蔽掉了万事万物的其他特征,仅抽取“数”和“形”这两个最本质的特性进行研究,由于“数”和“形”的无处不在,因此数学可能概括并揭示出了客观世界的深层规律。

             对软件开发者而言,不可能人人都是数学家,但具备一些基本的数学知识技能是必须的。

             回到开发技术领域,我发现许多技术也可以划分为“上游”和“下游”。

             许多下游技术往往各有渊源,很多都可以归源于上游的同一个祖先。比如Java平台有一大堆的各种框架,仔细分析一下就发现,许多框架都是面向对象与特定技术领域(比如分布式计算、数据库)理论与技术成果的衍生物。

             这就提醒我们,在观察一个新技术是否有应用前景时,一要看为它提供大规模应用基础的“上游”平台是否具备,二要看它是否比现有的技术开发效率更高,功能更强,成本更低。

             个人觉得,在学习软件技术时,应该高度关注并下功夫掌握靠近“上游”的“源泉技术”,而非位于“下游”的各种“衍生”技术,只有这样才能以不变应万变。道理很简单:只要掌握了“源泉”技术,就能以较高的效率掌握由这个“源泉技术”所“衍生”出来的子技术,否则,必然陷入疲于奔命的窘境。

             以微软.NET平台上的WCF为例,它不过就是使用面向对象理论和技术,对开发分布式应用软件系统的各种理论成果封装而成的一个开发框架罢了。套接字(Socket)编程,网络通讯协议(HTTP、TCP、SOA等)、面向对象的理论与技术、多线程开发技术、.NET平台现有特性(反射、序列化等)就是位于它“上游”的“源泉技术”。

             最后小结一下:

             作为“水手”的IT人,不管你当前处于整个计算机产业链的哪个“流域”中的哪艘船上,都应该努力地“力争上游”,因为在越靠近源头的领域,你所做出的创新性贡献,其所起的作用被放大的倍数就越大,而创造的价值也就越大!

            人生的价值,不就在于他的贡献大小吗?

    原文:http://blog.csdn.net/bitfan/article/details/6825843

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  • 11月28日,2019边缘计算产业峰会在北京香格里拉饭店隆重举行,本届峰会以“智联5G,绽放边缘”为主题,汇聚1000多位来自全球的顶级行业专家、企业领袖、生态伙伴和行业分析师,全方位探...

    11月28日,2019边缘计算产业峰会在北京香格里拉饭店隆重举行,本届峰会以“智联5G,绽放边缘”为主题,汇聚1000多位来自全球的顶级行业专家、企业领袖、生态伙伴和行业分析师,全方位探讨边缘计算前沿技术、展现边缘计算创新应用、聚合边缘计算产业生态,推动边缘计算产业快速发展。智链万源作为中国移动的战略合作伙伴受邀参展。

     

    智链万源作为具有区块链底层技术的一站式企业级区块链云服务和行业解决方案提供商,震撼推出5G边缘计算+区块链解决方案,闪亮登场2019边缘计算产业峰会。

     

    中国移动一直是边缘计算的积极推动者,在今年召开的世界移动通信大会(MWC2019)上,中国移动隆重推出最新MEC(移动边缘计算)平台Sigma,并宣布将结合5G向各行业应用场景全力推广。针对行业数字化发展需求,智链万源基于中国移动Sigma平台搭建的区块链云服务(BaaS)产品,开拓了5G和区块链在传统食品行业、航运物流领域的应用,提供“低功耗大连接、低时延高可靠”的物联网应用场景,全面推动“5G边缘计算+智慧食品供应链和智慧航运”的产业发展和技术创新。

     

    全球掀起的数字化转型浪潮正推动世界走向“联接无处不在,智能无所不及”,未来超过75%的数据将在边缘侧处理,产生巨大的边缘计算产业发展机遇,边缘计算已成为行业数字化转型不可或缺的关键要素。5G时代的到来将是一场更深刻的革命,5G与边缘计算的结合将对个人、组织及社会的传统观念和行为模式产生巨大冲击。面对时代所带来的发展机遇,智链万源将不断打磨自身产品与技术,顺应国内外经济格局和市场竞争巨大变化,运用新技术、发现新赛道,不忘初心,牢记使命,为国家数字经济建设贡献自己的一份力量。

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  • 20210606-兴业证券-计算机行业周报:DCEP产业链市场空间测算及展望.pdf
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  • 边缘计算行业报告:5G应用核心平台,产业链空间广阔(21页),资源名称:边缘计算行业报告:5G应用核心平台,产业链空间广阔(21页)边缘计算,5G应用核心平台,产业链空间广阔-20190305-天风证券-21页.zip...
  • 1.边缘计算优势显著,云边协同大势所趋5G 商用进程不断加速,边缘计算遇发力契机。随着5G 三大应用场景不断落地,未来将产生海量新应用,新应用的不断成熟对网络能力提出更高要求,而边缘计算...

    1.边缘计算优势显著,云边协同大势所趋

    5G 商用进程不断加速,边缘计算遇发力契机。随着5G 三大应用场景不断落地,未来将产生海量新应用,新应用的不断成熟对网络能力提出更高要求,而边缘计算通过在接近接入网的机房增加算力,能够大幅降低网络时延、降低传输网带宽压力和传输成本,并且提高内容传输速率,提升用户体验。根据《中国移动边缘就散技术白皮书》定义,边缘计算是在靠近用户或者数据源的地方提供计算、存储等基础设施,同时为边缘应用提供云服务和IT 环境服务,满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。

     

    纵观边缘计算的发展历史,可分为三个阶段——技术储备期、快速增长期和稳健发展期。

    技术储备阶段,边缘计算最早可追溯到1998 年Akamai 公司提出的内容分发网(CDN)。内容分发网络强调数据存储和缓存,边缘计算的基本思想则是功能缓存。2005 年,功能缓存的概念首次被美国韦恩州立大学施巍松教授团队提出,并将其运用于可降低延迟、节省带宽的个性化邮箱管理服务中。

    2009 年,Satyanarayanan等人提出可部署在网络边缘、与互联网连接的可信且资源丰富的主机——Cloudlet。随后在万物互联的背景之下,为解决面向数据传输、计算和存储过程中的计算负载和数据传输带宽问题,研究者开始思考在靠近数据源的边缘增加数据处理功能,边缘数据得到爆发式增长,具有代表性的是移动边缘计算(MEC)、雾计算和海云计算。

    2015-2017 年为边缘计算的快速增长期。这一时期,边云计算同时得到政府层面、学术界和工业界的关注,国内边缘计算发展速度几乎和世界同步,尤其是在智能制造领域。2016 年11 月,华为、中科院沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、Intel 和ARM 等在北京成立边缘计算产业联盟,2017 年8 月,中国自动化学会边缘计算专业委员会成立,表明边缘计算已得到专业学会的认可和推动。

    随后边缘计算步入稳健发展期,边缘计算参与者范围扩大,主要包括云计算公司、硬件厂商、CDN 公司、通信运营商、科研机构和产业联盟等。

     

     

    边缘计算的架构主要分为三部分,即云、边缘和现场三层。边缘计算位于现场层和云之间,边缘层向下可与各种设备连接,向上可与云端对接。边缘层包括两个主要部分:边缘节点和边缘管理器。边缘计算节点是承载边缘计算业务的核心,是硬件实体,具有计算、网络和存储资源,软件是边缘管理器呈现核心,边缘管理器的主要功能是统一管理边缘节点。

     

    边缘计算可划分为现场侧和网络侧两大类,分别适用于不同应用场景。网络侧业务需要进行复杂运算,需要借助网络将运算迁移到最近的的边缘计算平台上来,如智能驾驶将边缘计算平台部署在接入网端,在接入网端构建云服务环境以减少时延、提升传输效率。

    现场侧业务如工业互联网中机器设备对加工精度要求较高,且不同机器数据处理要求不同,需要将算力直接部署到设备终端旁以提升生产效率,典型应用领域包括工业互联网、智能家居、智慧安防等。

     图2:边缘计算部署视图

    资料来源:《边缘计算参考架构3.0》,长城证券研究所

     

    边缘计算下游应用不断拓展。

    智能制造领域,工厂可利用边缘计算智能网关采集本地数据,并对数据进行清洗过滤等,同时还可以把碎片化的工业网络统一接入。

    智慧城市领域,边缘计算主要应用于智慧楼宇、监控和物流方面,可现场采集分析楼宇的各项参数,并提供预测性维护,可以监控和预警冷链运输车辆和货物,并可以实现毫秒级人脸识别、物体识别等智能图像分析。

    直播游戏领域,边缘计算为CDN 提供丰富的存储资源,同时可降低AR/VR 终端设备的复杂度,降低产业成本。

    车辆网领域,边缘计算运用到车联网上可以减少数据传输的往返时间,降低时延,缓解中心云端的数据存储和计算压力,同时可在基站本地提供算力,支持处理和分析高精度地图的相关数据。

     

    云计算、边缘计算各有所长,云边协同大势所趋。相比于云计算的集中部署、距离用户侧较远的特点,边缘计算是一种分布式的基础设施,距离用户侧或数据源更近,能有效解决带宽成本高、时延较长、流量汇集过大等问题,更好支持实时性强和带宽密集型业务。因而,边缘计算适用于局部性、实时和短周期的数据处理与分析,云计算擅长于全局性、非实时、长周期的大数据处理与分析,两者互补、相辅相成。

    IDC 预测,到2020年,全球将有超过500 亿的终端和设备联网,其中超过50%的数据需要在网络边缘侧进行存储、处理和分析。2023 年,将有42.4%的企业采用边缘+核心的组合架构建立和运行数据库,设备架构向“云-边-端”三级架构演进迭代。由于数据的产生更多来自端侧和边缘,边缘数据中心将会成为理想的承载基础设施去处理更多对时延要求更高的业务。

    根据信通院预测,未来边缘市场规模将超万亿,有望成为与云计算平分秋色的新兴市场,广阔市场空间将带给整个数据中心产业界带来无限的想象空间和崭新的发展机遇,边缘数据中心发展大势所趋。

     

    2. 边缘计算受多重驱动,市场规模迎高速扩张

    边缘计算的发展受到多重因素驱动。首先,政策重点拓展5G 应用,催发边缘计算需求。

    2020 年政府工作报告提出,今年将安排地方政府专项债券3.75 万亿元和中央预算内投资6000 亿元,重点支持新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展5G 应用等,各地方政府也纷纷出台5G 支持政策。政策驱动国内5G 建设进入景气周期,而5G 应用场景商用落地也助推边缘计算发展进入快车道。

    5G 网络拥有三大应用场景,即eMBB(增强移动宽带)、mMTC(海量机器类通信)和uRLLC(超可靠低延时通信),为满足超高清视频、智慧城市和车联网等业务发展需求提供技术支持。但是,每个应用场景都有自身面临的难题,如eMBB 对网络带宽的需求高达数百Gbps,因而加大回传网络的传输压力,并且单方面投资扩容资金成本高,可能无法取得投资收益;mMTC 产生海量数据,仅依靠云端集中统一监控无法支撑复杂庞大的物联系统;uRLLC 需要1ms 端到端的超低时延,单纯依靠无线和固网物理层、传输层的技术进步无法达到要求。

    边缘计算可助力这些问题的解决,结合边缘计算和5G 将有效降低成本,让更多程序在边缘运行的特性亦能降低云端的工作压力。5G 的技术支持下,物联网、智能家居、智慧城市等都将迎来新的发展契机,2019 年全球物联网设备联网数达107 亿个,同增17.58%,预计2020 年有望同比增长19%达127 亿个,2025 年物联网设备联网数有望达到252 亿个,边缘计算需求有望大幅提升。

     

     

    此外,数据流量爆发为边缘计算注入新发展动力。此外,随着云计算、5G、AI、VR/AR等新一代信息技术的发展与成熟,全球数据流量呈现持续增长态势,在2016-2019 间,全球数据中心流量规模从每年6.8ZB 增长至每年14.1ZB,2021年全球数据流量有望突破20ZB。

    在亚太地区,云计算市场的增长直接拉动云数据流量提升,亚太云数据流量自2016年的908ZB 增长至2019 年的2387ZB,2021 年将达到3469EB。数据流量的爆发给云端储存数据带来挑战,边缘计算在帮助云端储存计算数据中作用凸显,数据流量爆发将成为边缘计算进一步发展的新契机。

     

    受益于5G 商用、数据量激增等因素,未来边缘计算市场规模将迎来高速增长。据赛迪顾问数据显示,2018 年全球边缘计算市场规模已达到51.36 亿美元,同比增长57.71%,其中硬件产品市场规模32.25 亿元,占比62.79%,软件与服务占比37.21%。

    预计未来全球边缘计算市场规模年均复合增长率将超过50%。2018 年中国边缘计算市场规模已达到77.37 亿元,同比增长55.39%,硬件市场份额达到71.22%,软件和服务市场占28.78%,预计未来三年将保持近60%的年均复合增长率,到2021 年将达到325.31 亿元。

     

    3. 云巨头向边缘计算渗透,边缘计算驱动运营商改变“哑管道运营”格局

    云服务商不断向边缘渗透。依靠其云计算技术的先发优势,云巨头公司将云计算技术下沉到边缘测,大力发展边缘计算。

    全球方面,亚马逊早在2016 年就开始将AWS 扩展到间歇连接的边缘设备,将Lambda 等AWS服务引入边缘设备,推出了AWS IoTGreengrass,同时还销售Echo 和Alexa 智能家居设备等边缘设备。此外,在AWS 2019 年创新峰会上发布了AWS Wavelength 服务,直接面向边缘提供服务。

    微软也推出了许多支持边缘计算的产品和服务,包括Azure IoT 中心,Azure IoT Edge(部署在边缘设备上的AI 服务),Azure IoT Hub(将边缘设备连接到Azure 云的通信服务)等。

    谷歌在2017 年推出了边缘计算服务Cloud IoT Core,协助企业连接及管理物联网装置,以及快速处理物联网装置所采集的数据。

    国内方面,BAT 等巨头也紧抓边缘计算市场契机。阿里云在2018 年3 月宣布战略投入边缘计算技术领域,推出首个IoT 边缘计算产品Link Edge,打造云、边、端一体化的协同计算体系。

    百度2018 年发布国内首个智能边缘产品智能边缘BIE(Baidu IntelliEdge),打造一个轻量、安全、可靠、可扩展性强的边缘计算环境。

    腾讯云在边缘计算上从CDN 开始发力,推出了 CDN Edge,将数据中心的服务下沉至 CDN 边缘节点,以最低的延迟相应终端用户,同时降低用户数据中心的计算压力和网络负载。

    华为推出智能边缘平台(Intelligent EdgeFabric),IEF 将云端AI 应用、函数计算等能力下发到边缘节点(EdgeNode),将公有云能力延伸到靠近设备的一端,使得边缘节点拥有云端相同能力,能够实时处理终端设备计算需求,并应用到园区安防、工业制造、车联网等领域。

     

     

    除云服务商外,各垂直行业企业也已开始边缘计算领域的布局。边缘计算产业链上的软硬件服务商、服务提供商以及第三方应用和内容提供商等企业也在诸如智慧城市、智慧交通、工业互联网等垂直领域开始边缘计算布局。

    在能源场景上,传统能源行业存在数据量过大而给云端带来压力以及一些偏远地区的硬件设备无法满足数据传输至云端的条件,边缘计算可以解决效率低、时延大等问题。在应用上,浪潮信息推出了能源管理解决方案,能耗管理系统采用分层分布式系统体系结构,在边缘侧对电力、燃气、水、热等各分类能耗数据进行实时采集、处理,并可以进行断点续传。

    在智慧交通上,城市交通系统是一个复杂而巨大的系统,边缘计算可以与云计算配合,将大部分的计算负载整合到道路边缘层,并且利用5G、LTE-V 等技术与车辆进行实时的信息交互,各个边缘节点的集成可构成局部地图系统。中兴通讯将边缘计算应用到自动泊车系统,由边缘云上的第三方应用处理和识别视频,而非摄像头进行本地处理,也无需将全部视频传到后端服务器处理,不仅降低了摄像头的成本,还提升传输和控制效率。

    在智能安防上,传统的方式需要补充大量路由节点以保证覆盖和稳定性,网络负载大,同时对摄像头等采集终端的要求较高,边缘计算可将这些数据分流至边缘计算节点,从而降低传输压力和降低时延。华为云基于IEF 平台的安平监控系统,边缘应用产生的数据可快速转发路由至云端其他服务(如DIS)或第三方应用,通过边缘侧视频进行预分析,实现园区、住宅、商超等视频监控场景实时感知异常事件。

    许多企业在其他垂直领域也进行了业务部署:阿里云智能大田作物种植解决方案实现了边缘计算在农业生产场景中的应用;四川爱联科技有限公司通过在工厂的网络边缘层部署边缘计算设备及配套设备实现边缘计算在工业互联网的应用;小米在智能家庭上推出家居智能防盗方案等等。

     

    边缘计算驱动运营商改变“哑管道运营”格局。一方面,在话音业务上,随着移动互联网的快速发展,以微信为代表的OTT 业务不断瓜分运营商传统话音业务的利益,根据工信部2019 年通信业统计公报,非话音业务占比仅为12.4%,比上年下降15.5%。另一方面,在非话音业务上,政府工作报告连续五年“提速降费”工作要求也让运营商面临压力,国资委数据显示2018 年全年,三大电信运营商累计让利超1200 亿元,2019 年让利4000 亿元,我国移动通信资费远低全球平均水平。

    但边缘计算为运营商带来了新的契机,首先,电信运营商可以通过对宽带业务的本地分流来提升运营商网络利用率。此外,边缘计算可有助于运营商开拓核心电信业务以外的收入,根据GSMA 数据,2018 年中国三大运营商非传统电信业务占比均不到20%。运营商掌握着网络的入口以及大量的存量端局机房,可将网络能力推向用户,利用自身的这些优势向其移动客户、企业及垂直行业客户快速灵活地部署创新应用及服务。

    随着2C 市场增长放缓,在5G 的背景下,运营商可利用移动边缘计算拓展2B 业务,满足垂直行业或企业专网用户的多样需求,发展智慧交通、智慧安防、智能电网等行业应用,支撑时延敏感型、大计算、高处理能力需求业务的同时奠定网络边缘生态基础。

     

     

    中国联通作为行业先行者,持续深耕边缘计算。“做大生态”是中国联通发展边缘云的版图计划,早在2018年1月中国联通就打响“物联网边缘计算”国际标准立项第一枪,其主导的《IoT requirements for Edge computing》国际标准项目成功立项,这是ITU-T 在IoT领域的首个边缘计算立项。

    2018 年6月13日,中国联通揭牌成立了中国联通边缘云创新实验室,目前已有超过150家生态合作伙伴,自主研发Cube-Edge 的平台,同时也在15 省市规模试点,包括智能安防、智能制造智能交通等场景的应用。此外,中国联通携手合作伙伴在2019 世界移动大会发布《中国联通CUBE-Edge2.0 及行业实践白皮书》。

    2020年3月31日,中国联通联合英特尔等产业合作伙伴正式推出EdgePOD 边缘云解决方案,这是针对中国联通整体MEC 边缘计算一体化的解决方案,为不同的客户提供既能满足业务需求又能降低部署成本的共享型部署方式和满足安全性要求高、业务需求大的大型企业的专供型部署方式,同时在硬件和软件上进行了全面优化,在方案部署时间、快速实施应用入驻、边缘应用程序的构建和部署等方面进行了提升。

     

     

     

    中国移动三方面发力打造5G+MEC 生态“护城河”。首先,中国移动于2018 年10 月30日成立中国移动边缘计算开放实验室,截至2019 年8 月已有79 家合作伙伴,利用高清视频处理、AI、TSN 等新兴技术在CDN、智慧建造、智慧楼宇、云游戏、车联网等多个场景进行了15 项实验床建设;

    其次,中国移动发布了适配第三方边缘应用能力的边缘IaaS平台BC-Edge、边缘PaaS 平台Sigma、面向5G 和MEC 的深度定制服务器OTII 等产品,全面打造软硬件体系。

    第三,2019 年2 月25 日中国移动联合产业合作伙伴共同发布了边缘计算“Pioneer300”先锋行动,计划在2019 年实现3 个“100”:评估100 个可部署边缘计算设备的测试节点、面向边缘云计算能力开放100 个API 以及引进100 家边缘计算合作伙伴,同时发布《边缘计算技术白皮书》,规划了中国移动边缘计算技术系统。

    2020年3月18日,中国移动在“GSMA 中国周线上特辑-2020中国5G发展”系列报告分享会上发布了“基于5G 边缘计算的智慧港口安全应用”成果。

    中国电信携手中兴通讯打造国内首个城市级应用边缘计算节点。中国电信从三个方面关注边缘计算:一是整体的IDC/CDN 资源布局与业务规划,中国电信拥有CDN 节点数1800个并积极进行端局DC 化改造;二是设备端的同步研究,在运营商网关/设备/机顶盒等引入边缘计算;三是在网络中引入MEC,中国电信在《2018 中国电信5G 技术白皮书》提出其MEC 架构,多址边缘计算平台可以通过多网络共享边缘CDN 资源提升用户体验,实现内容的智能分发。

    2020 年6 月5 日,中国电信携手中兴通讯成功打造国内首个城市级应用边缘计算节点,首次在车联网场景成功实践了云网融合,汇聚5G、MEC 边缘云、云计算、云边协同、AI 技术,将路端侧计算资源整体迁移到边缘云来优化路侧端设备成本,下一步将研究边缘计算节点的业务模型、节点多形态建设模式,充分挖掘中国电信综合接入局点资源。

     

     

    运营商逐渐开启边缘计算硬件采购。三大电信运营商中中国移动率先行动,2019年9月中国移动公布首次边缘计算服务器集采结果,浪潮边缘计算服务器NE5260M5 中标,将在中国移动研究院的边缘计算试点类和测试类业务场景进行应用。NE5260M5 是符合OTII 标准的边缘计算服务器,在满足物联网、MEC 和NFV 等5G下的边缘计算应用的同时也可以进行高性能AI训练应用,同时可以在40℃、85%的相对湿度的恶劣环境中工作。

    2020年5月8日,中国联通宣布进行边缘服务器常态化招募,此次招募将依据《中国联通边缘云服务器测试规范》对边缘云服务器进行测试。边缘服务器在异构计算、部署运维和环境匹配上均有要求,均需符合规格属性、稳定性、基本性能等方面的指标。

    中国联通边缘云服务器技术要求参考ODCC OTII 服务器技术规范要求,并根据业务需求进行调整。

     

     

    4. 边缘计算产业链协同发展

    边缘计算产业链逐渐完善,产业合作是发展基础。边缘计算产业链上游是软硬件服务商,中游是运营商以及服务提供商,下游是和第三方应用和内容提供商。此外,还有Avnu 联盟等多个产业联盟、中国信通院等核心研究机构和企业。MEC 产业的发展离不开环节的有效合作,共同开发新的商业模式。

    在产业合作上,2016年11月30日边缘计算产业联盟(ECC)成立,目的是全面促进产业深度协同,加速边缘计算在各行业的数字化创新和行业应用落地,目前已有超过260个网络联接、数据聚合、芯片、传感、行业应用等多个领域的公司和机构加入。

     

     

    边缘计算产业链上游是软硬件基础设施提供商。硬件基础设施提供商主要是提供边缘服务器、边缘网关、智能边缘一体机等,如华为、中兴通讯、浪潮信息、中科曙光、凌华科技等企业,软件基础设施提供商主要提供边缘操作平台、边缘应用软件等,如思科、谷歌等。

    边缘服务器是边缘计算和边缘数据中心的主要计算载体,有三方面需求。首先,需支持ARM/GPU/NPU等异构计算以满足不同业务应用需求,其次,需拥有统一的运维管理接口、业务自动部署能力和有效可靠的故障处理能力以满足边缘服务器部署运维需求。第三,需拥有较强温度适应能力以匹配较为复杂的环境空间。

    智能边缘一体机将计算、存储、网络、虚拟化和环境动力等产品有机集成到一个机柜中,在出厂时完成预安装和与连线,只需连接电源即可快速完成初始配置,具有业务远程部署、集中运维、管理简单等特点。

    边缘网关是部署在垂直行业现场实现网络接入、协议转换、数据采集与分析处理的设备,可在园区物联网和工业物联网等场景进行应用。同时边缘网关在不同场景下有不同形态要求,例如在园区物联网接入中需要具有温度、湿度、烟雾探测等传感器能力,在工业物联网接入中需承担设备信息、告警信息收集和上报的功能。

     

    产业链中游的电信运营商,其处于核心地位。电信运营商针对不同的应用场景进行MEC网络的部署并提供MEC 基础服务,目前为止具体有三个方面的应用,包括解决传输受限以及降低时延的本地分流业务;充分利用底层信息、基于位置并利用大数据分析的数据服务;视频QoS 优化、视频直播和游戏加速等业务优化服务。

    根据GSMA,中国运营商的边缘计算部署分三个阶段,2018年-2020年是试验及小规模定制部署,此阶段主要是私有及定制化应用,包括智慧港口、智慧园区等。

    2021年-2023年是第二阶段,初具商用规模,将探索自动驾驶、体育赛事、游戏等公共领域,并在区域或城市部署基础设施。

    2024年及以后是第四阶段,边缘计算将成为主流,可以更多地应用到公共场景。

    此外,产业链中游还包括从事边缘计算运营和管理的服务提供商,如社区云搭建、边缘云托管等,包括网宿科技、软通动力等企业。同时,阿里云、腾讯云等云服务商,也处于产业链中游,他们将云业务拓展至边缘计算。

     

    第三方应用和内容提供商处于产业链下游。产业链下游企业主要是基于电信运营商提供的MEC 业务平台为终端用户提供新增价值业务或者提升业务可用性。

    内容提供商如HBO、Netflix、CNBC 等利用边缘计算可以实现不依赖任何CDN 提供商进行边缘缓存内容,在网络边缘启动自己的自定义微型缓存。Netflix 已经在亚马逊的AWS 上进行了多年部署,同时进行NetflixOpen Connect 计划,与ISP 合作多年,将高流量内容托管在距离用户更近的地方,满足客户低延迟需求的同时无需客户支付额外费用。

    第三方应用涉及的企业包括OTT 厂商如爱奇艺Youtube、Facebook,智能终端开发商,以及智能应用开发商等。以OTT 视频业务为例,OTT 厂商可以利用电信边缘计算PaaS 平台进行视频优化加速,同时能获取用户身份信息、行为习惯信息等数据以提供个性化交互式服务。此外,下游智能应用开发商以及智能终端开发商将会把边缘计算更广泛地应用,例如智慧城市、智能家居等领域以及可穿戴设备、车联网设备等终端设备,例如华为推出了边缘计算物联网解决方案,并成功应用在电梯物联网和电力物联网中。

    本文来自长城证券研究报告。公众号后台回复“cgws”,可获取完整版报告。

    作者:吴彤,蔡微未。

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