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​华为彭松：基于物质、能量、信息三要素系统性创新，点亮绿色未来

​华为彭松：基于物质、能量、信息三要素系统性创新，点亮绿色未来 极客网
2023-02-28
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导读：打造性能和节能双优的绿色网络

在能源危机、“双碳”目标、降本增效等多重因素的影响下，数字化和低碳化近年来日益演化为各行各业企业组织的头号大事，绿色低碳高质量发展已成为人类社会共同的愿景。作为在数字化和低碳化两个领域均肩负重任的ICT行业，尤其任重而道远。




有数据预测，2030年数字业务带来的流量将达到612 ZB，是2020年的13倍。如果按照当前的能效水平自然演进，届时能耗与对应的碳排放量将增长2.3倍。而按照ITU的推算要求，2030年ICT行业至少需要减碳45%，才能达成所肩负的碳达峰、碳中和阶段性目标。
也许正因如此，在MWC2023巴塞罗那大会的首日，主办方GSMA就举办Going Green峰会，召集全球运营商、设备商、行业精英、意见领袖探讨此事。观点碰撞中，华为ICT战略与Marketing总裁彭松代表华为提出基于物质、能量、信息三要素的系统性绿色发展理念，引发热烈反响。
彭松指出，物质、能量和信息是构成现实世界的三大要素。物质为人们提供了各种各样的材料；能量提供了各种各样的力量；信息提供了各种各样的知识。人类社会的一切活动都离不开这三大要素，它们决定了未来人类社会绿色目标能否达成。只有基于系统性思考，不断进行产品与解决方案创新，不断突破背后的关键技术瓶颈，才能从根本上解决ICT行业及人类社会面临的能源挑战，点亮绿色未来。


基于物质、能量、信息三角模型，系统性创新迈向绿色发展


回顾人类文明发展，从远古时代的结绳记事，到农耕文明的纸和竹简，再到工业文明的互联网，人类社会的每一次重大进步，都伴随材料的更迭、力量的壮大、知识的丰富，且物质和能量承载信息的水平在不断提升。
今天，我们正从工业文明向数字文明迈进，千行百业的数字化转型带来了流量需求的巨大提升，客观上造成能耗总量的快速增加，需要新一轮突破变革提供支撑。
追根溯源，华为认为创新的出发点还得围绕物质、能量、信息这世界构成的三要素展开。其中，物质层面需要通过研发新材料，突破传统材料的物质极限，提升基站等硬件的能量使用效率；能量层面需要通过智能原生的架构创新，不断减少网络中能量转换带来的损耗；信息层面需要通过重构软件算法，不断提升信息调度管理的效率。
而且，这三大要素的创新不是孤立进行的，而是要根据内在规律进行良好的协同，形成稳固的三角模型，实现系统性创新。
以无线通信最重要的组成部分基站为例，目前Massive MIMO已成为行业普遍共识，华为在该领域已先后开发了三代Massive MIMO产品，并通过三大要素协同创新实现了持续大幅领先。
本次大会期间华为宣布MetaAAU再升级，其通过超大规模阵列天线（ELAA-MM）、SDIF直通馈电网络技术、AHR算法等先进软硬件技术融合创新，不仅能以极致能效实现极优覆盖，还能在低负载下实现极低能耗：相同覆盖下相比传统AAU降低50%能耗；空闲时功耗进一步降低到10瓦。


围绕物质、能量、信息三大要素，不断突破关键技术瓶颈


当然必须意识到，冰冻三尺非一日之寒。彭松在演讲中分享了华为在物质、能量和信息三个层面的创新思路及技术突破，颇具启迪意义。
物质层面，华为认为材料是感知未来世界和实现颠覆性创新的源泉，产业界需要在基础理论、材料创新等方面做好储备，不断增强能量在物质上传递的自由度，提升硬件的能量转换效率。
仍以华为业界领先的MetaAAU产品及其背后关键的ELAA-MM为例，其一方面通过业界独创的SDIF直通馈电网络技术，免去传统天线内部100多米的馈线，降低了馈线损耗，在多频天线内部实现了“0线缆，0损耗”，将天线效率提升了15%；另一方面通过在材料科学领域持续深入研究，开发了金刚石衬底和“镀钛金”高导通性的功放器件，有效降低了21%功放能耗；最新一代MetaAAU通过在网络空闲时段关闭绝大部分射频以及数字通路，仅保留最基本的接口电源，可进一步将功耗从300W降低到10W，真正实现“零比特，零瓦特”。
能量层面，目前能量进入网络后，大部分会应用到信息流的处理，但仍有部分会在过程中耗散变成热能，导致浪费，因此华为认为需要更加关注能量在网络中如何更高效地流动和转换。
这方面华为的解决方案是将智能原生的理念融入到新一代绿色网络架构中，在网元层依托设备智能实现能耗智能感知，做到能随业动；在网络层通过网络智能使能站间协同节能，实现网络级能耗最优；在业务层构建云端智能，基于体验、能效等大数据建模分析，针对节能场景进行模型训练、算法调优，实现意图驱动的场景化节能。
信息层面，华为认为如何应对流量爆发增长带来的能耗增长，兼顾业务发展与绿色减碳，是ICT产业面临的巨大挑战。尤其是在大流量实时交互类应用料将引发网络流量及相应网络能耗暴增的情况下。
为此华为的做法是以“移动智能引擎”取代传统的人工数据采集和分析方式，通过自动化采集站点的覆盖、负载、业务等数据，并利用智能平台对这些实时数据进行分析、学习和建模；在利用该数字模型基于每个站的不同频段和模块生成一站一策的节能策略，实时地进行频域/空域/时域/功率域的调度和休眠，在不影响用户体验的情况下，最大化激活软件节能特性。


持续投入、超越极限，助力打造性能和节能双优的绿色网络


毋庸讳言，数字生活生产的体验永远向前，数字基础设施的创新也永无止境。据《智能世界2030》报告预计，2030年联接数量将达到2000亿，通用算力和AI算力将分别增长10倍和500倍，需要不断提升数字基础设施能效，来应对能耗增长。
另有报告预估，行业数字化的渗透率将从当前的20%上升到2030年的50%，这意味着流量增长带来的能耗提升和碳减排目标的矛盾，将是数字化进程深入的主要矛盾。身兼节能减排践行者和使能者（ICT技术以10倍杠杆效应使能行业低碳化）的运营商，尤其需要着手解决能效难题。
好消息是，据估算，能效提升在碳减排上带来的贡献，将占未来10年人类社会碳减排总量的40%以上。为此海内外运营商已经积极行动起来，一方面推进自身数字基础设施节能减排，另一方面打造能效最优的绿色网络使能千行百业节能减排，力争实现成本收益、发展收益与环境收益的兼得。
作为运营商最亲密的伙伴，彭松表示华为将在基础理论、材料、算法等方面持续投入，不断解决物质-能量-信息的关键技术瓶颈，帮助运营商打造性能和节能双优的绿色网络，携手迈向美好的绿色智能世界！

【声明】内容源于网络
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