华为5G：端到端全面创新，助力运营商降耗

2023-05-27

随着我国5G商用牌照的发放，长久以来被大众热议的5G时代终于正式到来。 5G凭借大带宽、低时延、广连接三大特性，将全面赋能智能制造、自动驾驶、AR/VR应用、4K/8K视频等行业，掀起互联网数字化、智能化浪潮一切。

与此同时，对于5G基站功耗的担忧和噪音也开始弥漫。 5G海量连接的能耗是多少？ 运营商建设5G如何突破“节能降耗”关口？

华为董事长梁华：5G基站比4G更节能更符合环保理念

移动网络的能耗直接关系到运营商的运维成本。 4G时代，网络整体能耗已占到运营商运维成本的16%，而容量更大、速度更快、连接数更多的5G，必然会引发人们对其能耗的担忧。

在2019年7月12日华为举办的《2018年可持续发展报告》发布会上，华为董事长梁华发表公开演讲：“未来通信网络的重要关注点之一是能效。核心是使用更少的能量传输更多信息，并通过能源系统中的信息技术降低能源消耗。”

梁华表示，不用担心5G的能耗问题。 事实上，在相同的覆盖能力下，4G的典型能耗基本处于同一个数量级。 更重要的是，5G设备1度电的能耗，可以支持超过流量的传输基站能耗管理系统多少钱，相当于下载5000部高清电影； 4G时代，同样的电量只能下载200部左右的电影。 也就是说，5G的能效是4G的10-20倍。

华为5G：全面端到端创新，助力运营商节能降耗

据统计，三大运营商每年用于网络运营的电费总计超过1000亿元，能源消耗主要集中在基站、传输、电源、机房空调四个部分。 ，基站电费占全网能耗的80%以上。 . 在基站中，负责处理信号编解码的基带单元（BBU）的功耗相对较小，而射频单元（RRU/AAU）是功耗的主要来源。 华为采用一系列独有的“黑科技”，使基站整体功耗比业界低10%-20%。

首先，华为5G AAU采用了完全自研的基站ASIC芯片——天罡。 与传统FPGA芯片相比，天罡具有极高的集成度、强大的计算能力、极宽的频谱。 在提高单板集成度的同时，实现了2.5倍的算力提升。

其次，基站功耗的主要来源是射频单元（RF）的功率放大器（PA）。 针对5G的应用频段和应用带宽，华为采用黑科技材料氮化镓（GaN）制作功放器件。 氮化镓对高频信号的放大效率远高于以LDMOS为代表的传统半导体材料。 这一特性使得功放器件具有更高的能量转换效率和功率输出密度，从而最大限度地提高功放效率，降低功率。 消耗。

说到功放，就不得不提到“线性放大范围”的概念，即功放在一定的输入范围内可以对输入信号进行线性放大，超出这个范围的功放非线性放大将造成信号失真，从而降低功放效率。 为了提高功放的效率，华为采用专门优化的数字预校正算法（DPD）对功放的非线性放大区域进行预校正，使功放的线性放大范围能够被扩展到极限。 华为通过氮化镓材料与数字预校正算法的结合，将功放效率提升了10%。

此外，正如家电过热会降低效率、增加能耗一样，基站也需要强大的散热能力来保证高能效。 华为采用了独创的仿生散热技术——滚动关节散热齿，这是AAU内部的循环散热系统，通过AAU内部“工质”液体的汽化-液化-汽化循环，使提升基站整体散热能力。 20%，从而达到降低消耗的目的。

比特驱动瓦特：从单系统节能到系统级调度

除了产品层面的功耗降低能力，华为网络运营关键节能技术，秉承“比特驱动瓦”的理念，实现跨多频段、多制式的网络级节能。

通常，运营商的无线网络设计首先满足服务覆盖和容量需求，无线网络存在流量分布不均的现象。 因此，运营商需要从无线网络协同的角度，定制定制化的节能策略； 同时，他们需要考虑实际场景信息和运营商节能策略，以在节能效果和网络性能之间取得平衡。 总之，节能不仅是单个设备和站点层面的解决方案，还需要根据网络流量的实际需求和现网的实际配置，在网络层面进行设计和调整。 华为融合AI技术和专家经验的节能解决方案，让基站始终根据手机或终端用户的实际使用情况，始终以最佳效率运行：夜间或用户较少时，基站根据实际网络使用 基站的工作模式在保证用户体验的情况下，动态关闭或开启某个天线信道、载频、时隙，从而达到功耗最优的目的。 对于典型的多频多制式网络，可以帮助运营商无线网络的主要设备节省10%以上的电能。

华为助力运营商：节能可预测、降耗可控、可持续发展

5G时代，华为践行节能减排，助力全球运营商建设新一代移动网络，不断创新进取。 通过“软硬件一体化”解决方案，华为取得了单站能耗低于行业平均水平20%的成绩。

揭开5G功耗的面纱，我们更有理由期待5G以更高的能效赋能万千行业，加速万物互联的智能世界的到来！

新华网北京12月3日电(黄昊)什么是算力？ 有人说是设备的计算能力，决定了打开程序的速度； 有人说它是未来“城市大脑”的核心，影响城市公共服务质量； 也有人说，它是数字经济发展的基础，制约着经济运行的效率。 国家信息中心印发的《智能计算中心规划建设指南》明确指出，在智能时代，计算能力是核心生产力。

随着三季度各项经济数据的发布，你会发现算力虽然看不见摸不着，但在生产生活中几乎无处不在：助力在线教育实现“停课不停学”，成为最强算力前三季度在教育领域。 密集资本投入标的； 支撑双11各电商超1500万种商品促销，顶住每秒58.3万单的激增，总交易额超7000亿元……

算力差距

那么，算力够不够？

答案显然是否定的。 “全球对人工智能测试的算力需求每3.5个月就会翻一番，远超目前算力的增长速度。” 据工信部下属赛迪智库发布的《先进计算产业发展白皮书》显示，国内数字经济占国民经济比重已超过30%，未来还将有未来算力差距巨大。

以人工智能产业为例，国际咨询机构IDC在《2019-2020年中国人工智能算力发展评估报告》中指出，2018年中国人工智能市场投资规模约为25亿美元，其中其中66%的投资是算力。 算力投资； 到2022年，该领域的算力投资占比将保持在50%左右，总量将超过50亿美元。

算力正成为抢手的热门资源。

在天津滨海新区举行的“纪念中国超级计算产业发展40周年暨国家超级计算天津中心成立10周年”活动上，记者了解到，截至目前济南工业能耗管理系统，我国已先后建成6个国家超级计算中心天津、长沙、广州等地。 超级计算中心为创新驱动发展提供新动力。新华社记者毛振华摄

11月13日，中国政府采购网公布了中标公告，金额为13461万元。 项目名称为“湾区数字经济算力中心计算集群采购项目”，采购方为鹏城实验室。 据了解，鹏城实验室是广东省首批启动的四家实验室之一。 2018年3月落户深圳，专注于“未来区域网络”项目。 随着项目中标公告的公布，未来粤港澳大湾区的算力布局逐渐浮出水面。

距离深圳1400公里的上海，同样渴望计算能力。 13日，上海市政府印发《全面深化服务贸易创新发展试点实施方案》，明确要求“推动浦东新区建设超大型开放算力平台”发展数字贸易。

济南比较激进。 10月19日，济南市委、市政府召开“建设中国计算谷”新闻发布会，提出《中国计算谷发展规划》。 按照规划，“中国算谷”力争通过3-5年的努力，成为全球算力产业的新高地。 到2030年，数字产业规模将超过1万亿元。 济南市工业和信息化局局长季培德透露，目前，“中国计算谷”科技园总体规划设计已经编制完成，一期工程已开工建设.

就连廊坊也利用区位优势，将算力分布提上日程。 廊坊市委书记冯少辉在2020数字经济大会上表示，未来廊坊将定位为北方算力中心。 他介绍，目前，廊坊市已建成润泽国际信息港等4个大型数据中心，运营机架6万余个。

数字经济“铁三角”

为什么城市如此重视算力布局？

在记者采访中，多位专家表示，主要原因是数字经济在国民经济发展中的比重越来越大。 人工智能、大数据、云计算成为数字经济发展的“铁三角”。 大数据为人工智能的机器学习提供了足够的样本，来自云端的高性能计算能力为人工智能的发展提供了算力基础。 这种“铁三角”关系成为城市构建区域和产业双重竞争力的重要抓手，也构筑了赋能传统经济向高质量发展的动力。

6月27日，上海启动智能网联汽车大规模示范应用，安全员在上海市嘉定区道路上行驶。 车辆行驶时，主驾驶座上的安全员双手紧贴方向盘，行人、车辆等周边路况实时显示在前排座椅后方的大屏上。新华社摄记者丁婷

城市的回答更为具体。 在上海，随着两届世界人工智能大会的举办，人工智能产业已形成规模效应。 上海市经信委数据显示，截至今年10月，上海人工智能核心企业数量已超过1100家。 2019年规模以上企业实现产值约1477亿元，而上海市当年生产总值.2亿元，占比近40%。 %。 业界普遍认为，算力、算法和大数据是人工智能产业发展的三大要素。 此次，上海对算力的规划布局，将与此前的人工智能产业布局形成联动。

在成都，总投资25亿元的超级计算中心已于今年9月投入运行。 一期主机系统的运算速度为每秒10亿次运算，相当于350万台8核普通家用电脑。 这个超级算力中心被当地赋予了多重“期待”——建设中国西部（成都）科学城、综合性国家科学中心、成都创新驱动发展新引擎的重大战略支撑工程. 随着11月《成都建设国家新一代人工智能创新发展试验区实施方案》的出台，成为支撑成都人工智能产业“先发制人”的关键力量。

除了经济和产业目标，杭州还开辟了依托算力和数据的城市数字治理新模式。 截至10月，在全国101个大中城市交通拥堵排名中，当天16:30-19:00时段出站流量最大的时段，杭州拥堵排名从第22位下降至第56位. 全市254家公立医疗机构，人均就诊时间缩短1小时...

服务器进化

相对于城市侧算力需求的变化，行业也在进行着算力的重塑。 作为算力基础服务器，其市场演进方向也在悄然发生变化。

其中一个方向是变得更聪明、更聪明。

10月28日，紫光集团旗下新华三集团在京召开“志为先行、智能为先、品质为先”的智能计算战略发布会，正式宣布以“内生智能为核心”的服务器技术升级。实现智能计算”战略，推出新一代H3C G5系列服务器产品。 大会上，AMD、英伟达、希捷、西部数据、博通、东芝等产业链企业相关负责人也一同亮相。

“产业链协同效应的出现，恰恰体现了对服务器未来发展趋势的认可。”一位与会运营商代表告诉记者。 , and ”，做了产业评论。

让计算更“智能”正在成为服务器行业的发展趋势。新华网黄浩摄

“未来没有智能，也没有计算。” IDC新技术研究副总裁钟振山表示，目前，多维特征识别、智能制造、自动驾驶等一大批智能技术应用场景已经成熟，有的甚至开始大规模应用应用程序。 这些智能化应用基于大量历史数据开发，后台支撑系统大多运行在云平台上，这对各服务器企业的算力发展提出了新的要求。 “

对此，新华三集团副总裁、计算与存储产品线总裁陈振宽表示，智能计算应该具备两大能力：一是对上层应用的敏捷响应，底层架构能够自主感知工作负载并自动匹配最优算力； 一方面是为了提高底层硬件的效率。 需要能够实现底层设备的高效协同，充分释放算力潜力。

智能的背后，意味着更高的效率。 统一运维云、智能安全诊断系统、智能数据管理平台，实现计算资源的智能化管理。 这些底层技术支持正在成为服务器市场的技术杀手。

另一个发展方向是更高的能效比和更经济的解决方案。 高算力的背后，往往意味着高能耗。 这也一度成为国内多个城市建设区域算力中心的招商引资点——“加油，我们可以提供更便宜的电价！”

“计算能力的经济账户不仅是能源账户，也是技术账户。” AMD全球副总裁兼中国企业与商业事业部总经理刘红兵表示，“第二代AMD EPYC处理器具有创纪录的性能和突破性的架构，带来了改变游戏规则的TCO，可以降低总成本在各种服务器工作负载下，拥有成本 (TCO) 最多可降低 50%。

这些技术趋势是否会改变未来服务器市场的格局？

IDC发布的《2020年第二季度中国服务器市场跟踪报告》显示，2020年上半年，新华三逆势增长，跃居中国服务器市场第二位。 国际市场前三名格局保持稳定。 技术演进之下，市场的“子弹”总要飞一阵子。