邊緣運(yùn)算系統(tǒng)的商機(jī)與挑戰(zhàn)

邊緣概念起源于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)，最初的想法是讓數(shù)百億傳感器可透過閘道與云端進(jìn)行通訊，但后來卻發(fā)現(xiàn)，即使最快的通訊基礎(chǔ)設(shè)施在處理和儲(chǔ)存遠(yuǎn)程串流視訊和其它資料類型時(shí)，效率仍不夠高。而在新興的車聯(lián)網(wǎng)、自駕車等汽車應(yīng)用上，更推動(dòng)市場(chǎng)對(duì)高效能芯片的需求，數(shù)據(jù)傳輸速度要求更高，因此，需要使用高運(yùn)算能力的邊緣運(yùn)算（Edge computing）系統(tǒng)進(jìn)行區(qū)域信息的處理，再將所得結(jié)果依需要回傳終端設(shè)備、或是上傳云端，才能同時(shí)得到最佳的通訊能力和應(yīng)變速度。

邊緣運(yùn)算可以提高信息反饋的速度與效率，提升自駕車等應(yīng)用的安全性

根據(jù)Semiconductor Engineering報(bào)導(dǎo)，邊緣運(yùn)算是充滿商機(jī)且待開發(fā)的市場(chǎng)，系統(tǒng)比物聯(lián)網(wǎng)更加昂貴，不僅創(chuàng)投資金充裕，也有多種開放式和專有指令集架構(gòu)可供選擇，因此不論是系統(tǒng)供應(yīng)商、芯片制造商或新創(chuàng)公司都想占有一席之地。

明導(dǎo)國際(Mentor)執(zhí)行長Wally Rhines將邊緣運(yùn)算劃分為收集資料、邊緣閘道和服務(wù)器中心的邊緣系統(tǒng)。每個(gè)領(lǐng)域使用的芯片都不同，從FPGA到客制ASIC及各種封裝選項(xiàng)，每個(gè)區(qū)塊的安全性也不同。

由于未篩選資料的收集節(jié)點(diǎn)將達(dá)到數(shù)百萬，芯片層級(jí)的安全功能也會(huì)越來越多。云端服務(wù)商會(huì)透過安全算法防止未經(jīng)處理的資料進(jìn)入云端核心，這就是大型系統(tǒng)供應(yīng)商所稱的邊緣運(yùn)算。

邊緣包括汽車、機(jī)器人和醫(yī)療設(shè)備，Arteris IP副總裁Kurt Shuler表示，這些應(yīng)用產(chǎn)生的安全威脅有兩種，一是傳統(tǒng)功能性安全使用案例，只要出一點(diǎn)錯(cuò)就很嚴(yán)重，另一種則是運(yùn)行順暢，但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的決定卻是錯(cuò)的。這使得邊緣運(yùn)算變得更加復(fù)雜。

輔助或自動(dòng)駕駛需要特定的內(nèi)部處理和外部通訊，在達(dá)到完全自駕之前，將有更多讓駕駛可以不必接管的附加服務(wù)。輔助駕駛是主要的邊緣應(yīng)用之一，運(yùn)算的分拆方式不只會(huì)影響處理和反應(yīng)時(shí)間，還會(huì)影響安全。除非能對(duì)邊緣進(jìn)行明確的定義，否則很難了解安全的部署方式。

除了安全性，邊緣的可靠性和互通性對(duì)汽車、醫(yī)療和工業(yè)應(yīng)用的重要性也是顯而易見。較不明顯的是5G通訊等支持技術(shù)對(duì)邊緣運(yùn)算的影響，例如信息距離太遠(yuǎn)無法及時(shí)提供回應(yīng)，或是處理信息的速度不夠快。

邊緣裝置需能可靠地協(xié)同運(yùn)行，而基于這些裝置的發(fā)展腳步及目標(biāo)未必相同，在結(jié)合測(cè)試、覆蓋率等質(zhì)量控制步驟時(shí)會(huì)變得更加困難。Advantest業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Shu Li表示，越來越多裝置結(jié)合DC、數(shù)碼、RF和5G等元件，使測(cè)試程序變得越來越大，成本與測(cè)試時(shí)間也向上攀升。

這也是企業(yè)開始接受標(biāo)準(zhǔn)化的原因之一。汽車等特定市場(chǎng)已有ISO 26262等功能安全標(biāo)準(zhǔn)，5G和其它通訊標(biāo)準(zhǔn)則還有問題懸而未決(例如測(cè)試天線陣列的方式)，對(duì)邊緣裝置的安全性有很大影響。

思科(Cisco)技術(shù)長暨副總裁Michael Beesley表示，標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)隨著邊緣運(yùn)算的發(fā)展和成熟而更加重要，主因有二：一是技術(shù)提供者及供應(yīng)商眾多，提供給客戶的元件需要某個(gè)層級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)化、互通性及混搭能力，另一個(gè)原因則是為了吸引第三方應(yīng)用程序供應(yīng)商。