A ascensão da computação de borda e da interconexão de baixa latência

Data:5 de dezembro de 2023

O crescimento exponencial de dispositivos IoT, processamento de IA em tempo real e conectividade 5G está impulsionando uma mudança de paradigma massiva da computação em nuvem centralizada para arquiteturas de borda distribuídas. Essa transformação exige uma nova classe de rede de computação de borda infraestrutura capaz de oferecer desempenho semelhante ao da nuvem em ambientes restritos. As soluções de borda Mellanox da NVIDIA estão na vanguarda dessa revolução, fornecendo a malha de interconexão de alto desempenho e baixa latência necessária para alimentar aplicações inteligentes na borda, desde fábricas inteligentes até veículos autônomos e muito mais.

As limitações da computação em nuvem centralizada tornaram-se evidentes para aplicações sensíveis à latência. A latência de ida e volta para data centers distantes—frequentemente excedendo 50-100ms—é inaceitável para casos de uso que exigem resposta em tempo real.

• Aplicações Sensíveis à Latência: Veículos autônomos exigem tempos de reação inferiores a 10ms; robótica industrial exige precisão sub-milissegundo; aplicações AR/VR precisam de latência inferior a 20ms para evitar desorientação do usuário.
• Restrições de Largura de Banda: A transmissão de feeds de vídeo brutos de milhares de câmeras para nuvens centralizadas é economicamente e tecnicamente impraticável. O processamento de borda reduz os requisitos de largura de banda em mais de 90% enviando apenas insights processados.
• Soberania e Privacidade de Dados: Os regulamentos geralmente exigem que dados sensíveis (por exemplo, saúde, finanças) sejam processados localmente, impulsionando a necessidade de nós de computação de borda poderosos.

Esses fatores, em conjunto, alimentam o crescimento massivo nas implantações de computação de borda, projetado para atingir US$ 250 bilhões até 2024, de acordo com a IDC.

A implantação de uma rede de computação de borda eficaz apresenta desafios únicos, distintos dos ambientes tradicionais de data center:

• Ambientes Restritos: Os locais de borda geralmente carecem de resfriamento especializado, redundância de energia e segurança física, exigindo equipamentos de rede robustos, mas compactos.
• Arquitetura Híbrida: A conectividade perfeita deve ser mantida entre dispositivos de borda, servidores de borda e data centers de nuvem/núcleo centralizados, criando redes complexas de vários níveis.
• Demandas de Desempenho: Apesar das restrições de tamanho, as aplicações de borda exigem desempenho de nível de data center com baixa latência determinística e alta taxa de transferência para operações sensíveis ao tempo.
• Complexidade de Gerenciamento: A implantação e o gerenciamento de milhares de locais de borda distribuídos exigem provisionamento automatizado, sem toque e recursos de gerenciamento remoto.

As soluções de borda Mellanox da NVIDIA abordam esses desafios por meio de um portfólio abrangente de tecnologias de rede otimizadas para implantações de borda:

• DPUs BlueField: Esses processadores integrados fornecem rede acelerada por hardware, segurança e descarregamento de serviços de armazenamento, permitindo o uso eficiente de recursos em servidores de borda compactos.
• Switches Ethernet Spectrum: Oferecendo recursos de nível empresarial em formatos compactos e robustos com baixo consumo de energia, esses switches oferecem o desempenho e a confiabilidade necessários para ambientes de borda adversos.
• NICs Smart ConnectX: Fornecendo RDMA descarregado por hardware e processamento de pacotes acelerado, esses adaptadores garantem baixa latência determinística e alta taxa de transferência para aplicações de borda em tempo real.
• NVIDIA Cumulus Linux: Oferecendo orquestração de rede automatizada e experiência operacional consistente em locais de borda distribuídos por meio de software de rede aberta.

A ascensão da computação de borda representa uma mudança arquitetônica fundamental na forma como implantamos e gerenciamos recursos computacionais. O sucesso nesse novo paradigma depende da rede de computação de borda infraestrutura que pode oferecer desempenho de nível de data center em ambientes distribuídos e restritos, mantendo a conectividade perfeita com as nuvens principais. As soluções de borda Mellanox da NVIDIA fornecem essa base crítica, permitindo que as organizações implantem aplicações inteligentes em escala, atendendo aos rigorosos requisitos de latência, largura de banda e operacionais. À medida que a computação de borda continua a evoluir, essas tecnologias de rede desempenharão um papel cada vez mais vital no fornecimento da próxima geração de experiências digitais.

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