5G的推出速度比之前任何一代無線技術都要快。Omdia的研究顯示，5G訂閱量在20年第1季度增長了四倍，超過6400萬，并有望在2024年底達到100億。就用戶而言，這是4G采用率的4倍。

隨著5G實施的加速，它們帶來了數十億新的連接設備、數PB的額外網絡流量和數百萬個新的5G基站。目前全球約有7000萬個基站位置。

大多數人表示，他們預計在未來五年內，他們的天線數量將增加一倍或三倍。這相當于在未來五年內將有近1.5億個新的基站。

規模問題

運營商如何規劃基站的快速擴張？他們如何降低成本（運營成本和資本支出），將電力消耗降至最低，在無照明的數據中心部署零接觸解決方案，并減少硬件SKU和配置？作為第一步，運營商正在實行大部分的虛擬化操作。他們從4G核心開始，向無線接入網絡轉移——根據Omdia的調查，其中近80%將在2024年底實現虛擬化。

然而，運營商仍在努力解決一個問題，即如何部署一個高度分布的邊緣，這個邊緣可能有數十萬個，甚至更多。這種分布式邊緣必須是經濟實惠的，并且必須保持虛擬化、云本機實現的靈活性和靈活性。邊緣計算位置還必須能夠支持5G設計所圍繞的應用：增強移動寬帶（eMBB）、大規模機器對機器通信（mMTC）和超可靠低延遲通信（URLLC）。雖然5G的實施最初集中在eMBB上，但這三種應用類型的網絡需求都在快速增長。

用FPGA擴充解決方案

eMBB平臺和商業應用程序的優勢是低成本的。因此，運營商正在擴充其基于商用現貨的、純軟件的解決方案，采用針對聯網和安全功能進行優化的現場可編程門陣列（FPGA）。這些定制平臺利用（FPGA）技術實現更高的靈活性、靈活性和可擴展性。它們以更高的性能和更低的延遲來補充軟件解決方案，同時釋放出有限且昂貴的CPU核心。

為了滿足虛擬網絡功能（VNFs）的性能目標，運營商已經意識到數據平面加速（很可能是通過基于FPGA的SmartNIC）是必需的。基于FPGA的加速解決方案使運營商能夠實現更高的速度和更低的延遲，同時通過減少所需的CPU核數來降低功耗和基于服務器的資本支出。

有些網絡非常適合在基于x86的cpu上運行。其他測試壟斷了通用處理器，在此過程中浪費了資本支出、占地面積和電力。從加速和卸載中獲益的工作負載，特別是在網絡邊緣，是與網絡和安全相關的任務，如交換、路由、操作處理、流管理、負載平衡和加密。示例工作負載包括開放式vSwitch（OVS）、5G/用戶平面功能（UPF）、段路由頭（SRH）、鍵值存儲（KVS）和覆蓋網絡隧道協議，如VXLAN和使用通用路由封裝（NVGRE）的網絡虛擬化。

性能、成本和標準化的交叉點

運營商網絡中使用特定的網絡硬件設備是可數的。然而，普通的舊COTS服務器，如普通的舊電話服務（POTS），同樣面臨著危險。利用COTS服務器和FPGAs為運營商提供他們想要的行業標準平臺和他們必須具備的高性能。

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