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エッジにおけるスーパーコンピューティングという概念は、「ビッグデータの管理を改善したい」というニーズから生まれました。エッジにおけるスーパーコンピューティングを利用する場合、データセンターのコンテンツをアクセスネットワークのエッジにプッシュし、ユーザーに近いところで関連コンテンツをローカルにキャッシュします。データセンター機能をローカルノードに分散するものと考えることが可能で、収益を増大させるサービスやアプリケーションを実現できます。

現在、ワイヤレスネットワークのエッジにコンピューティングを移動させる方式は、業界全体で加速しています。Linley Groupによると、新しい基地局は、全世界で年間200万台以上導入されています。インテリジェントなコンピューティングを同時に配置すれば、さまざまなアプリケーションをユーザーに近いところに分散することができます。アプリケーションの応答が早くなり、ユーザーのニーズに応じてタイムリーにオプトインサービスを提供できるようになります。

Download: Supercomputing at the Mobile Edge Overview (PDF)

メリット

  • ネットワークのミドルマイルのボトルネックを削減
  • リアルタイムのアプリケーションベース解析
  • 地域に応じたサービス
  • 検索エンジンの最適化
  • データセンターの負荷をネットワークにオフロード
  • アプリケーションプロバイダとの協業を通じて、事業者にも収益をもたらす分散型のインテリジェントなサービス

今日、多くのアプリケーションがクラウドで利用されています。パソコンは陸地ベースの接続を通じてインターネットにアクセスし、携帯端末は3Gや4Gのネットワークを通じてインターネットにアクセスします。インターネット上に移ると、データは、アクセスネットワークからコアを介してデータセンターまで移動し、データセンターでは、アプリケーションがクラウド内で実行されます。コンピューティングの一部はそこで実行され、その結果が携帯端末やタブレット、PCなどのクライアントハードウェアに返されます。

処理量の多いコンピューティングは、エンドユーザーハードウェアでは実行されず、クラウドデータセンターで実行されます。データセンターでは、大量のエネルギーが消費され、膨大なコンピューティング能力が必要とされます。この方式の場合、電気負荷を処理するため、地域の電力網全体の再構築が必要となります。アプリケーションの結果が得られると、ネットワークを介してエンドユーザーに向けてプッシュされますが、これには時間がかかり、データセンターとユーザーの間にある「ミドルマイル」ではネットワークの輻輳が発生します。

優れた方式を実現する新しいアーキテクチャ

Renesasは、低レイテンシでスーパーコンピューティンググレードのコンピューティング能力と、ヘテロジニアスコンピューティングとのインターコネクトを、ワイヤレスネットワークのエッジに配置できるアーキテクチャを導入しました。Renesasとパートナーは、さまざまなアプリケーションを実行できるGPUクラスタを開発したことを発表しています。このクラスタは、RenesasのRapidIOインターコネクトテクノロジー、Renesasのタイミングテクノロジー、NVIDIAのMobile Tegra K1 GPUテクノロジーを組み合わせており、Prodrive TechnologiesのRapidIO対応サービスと、RapidIOインターコネクトを組み込んだConcurrent TechnologiesのGPUカードを使用しています。

低レイテンシのインターコネクトを備えたこのGPUクラスタは、マクロ基地局や中央局をはじめとして、アジア市場で登場し始めた新しい導入パラダイムであるクラウド無線アクセスネットワーク（C-RAN）など、エッジレベルで導入可能です。このプラットフォームでは、データセンターでソフトウェアアプリケーションを実行するのではなく、エッジレベルで同じソフトウェアをホストし、バックホールをオフロードできます。現在、同時配置を可能にするインフラストラクチャの技術革新が進行しています。

業界全体の趨勢

ETSIは、モバイルエッジコンピューティングという用語を用いて、この新技術を次のように説明しています。

「モバイルエッジコンピューティングは、無線アクセスネットワーク（RAN）内のIT機能とクラウドコンピューティング機能をモバイルユーザーに近いところで実現します。 また、基地局や無線ネットワークコントローラに配置されるこの技術により、ユーザーの位置やセル負荷といった無線／ネットワーク情報にリアルタイムでアクセスできるようになります。このような情報をアプリケーションやサービスが利用することで、状況に応じたサービスを提供できるにようになります。 アプリケーション開発者やコンテンツプロバイダは、RANエッジにより、近接性、超低レイテンシ、広帯域幅、無線ネットワーク情報へのリアルタイムアクセス、位置状況認識といった特長を備えたサービス環境を手に入れることができます。 モバイルエッジコンピューティングは、コンテンツ、サービス、アプリケーションを加速するため、無線／ネットワーク状況に左右されることなく、継続的に顧客の期待に応えることができます」

エッジにおけるスーパーコンピューティングの潜在能力

低レイテンシのインターコネクト、タイミング、モバイル、低消費電力のGPU技術をすべて組み合わせることで、新たな可能性が実現します。今後、ネットワーク事業者とアプリケーションサービス事業者は、エンドユーザーが最も強く望んでいるサービスを対象に協力関係を築き、エンドユーザーにとって最も価値のあるサービスと、現在データセンターで実行されているアプリケーションサービスを、地理的に分散した形で同時に配置することができます。

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