华为5G单基站能耗比业界平均水平低20?
华为在通信设备的功耗控制一向是非常领先的,这个得益于华为通信设备的软硬件的能力,得意于华为对通信设备芯片的自研可控
能耗的显著降低,对华为在运营商5G建设大潮中和友商竞争,具有至关重要的作用
通信设备的能耗对5G的绿色节能部署,起了至关重要的作用通信设备的功耗对于绿色节能而言至关重要,当通信网络设备,如基站、交换机、路由器等入网后,要保证设备不间断的运行,就要持续的耗电,所以运营商都是耗电大户
节能降耗是通信设备的最大的诉求,每年中国三大运营商集采测试都会测试设备的功耗,不符合运营商机房能耗要求的设备不会被允许入网
随着流量的增加,设备商的通信设备的功耗越来越大。4G时代运营商移动回传网络带宽是1G、10G,而在5G时代,运营商移动回传网络的带宽可能会提升到10G和50G,这个时候通信设备的功耗会倍数增加。
绿色节能是我国的国策,所以在5G时代,基站、核心网这种5G设备的节能降耗需求,在5G网络的建设中,就起了非常重要的作用。我们看到下图,基站的能耗中,设备能耗和空调能耗占据了巨大的比例
通信设备的功耗取决于设备的硬件和软件通信设备的功耗主要取决于设备的硬件,特别是核心芯片的功耗。像基站这种通信设备上会有很多的芯片堆叠,主要芯片的功耗基本上就决定了整个通信设备的功耗
通信设备的芯片和我们的手机一样,也有工艺的区别,我记得华为路由器的芯片工艺几年前就到了10nm。理论上,7nm工艺的芯片能耗肯定是低于10nm工艺芯片的能耗的,因为工艺越先进,在单位芯片上就可以集成越多的晶体管。
先进的制程带来最明显的改变就是降低手机芯片中晶体管的的电阻,从而降低晶体管因为电阻带来的热能量消耗。也就是芯片工艺越先进,在同样的性能情况下,功耗就越低,在同样大小的芯片上,性能就越高
其次,通信设备的能耗控制机制会对整个设备的功耗起一定的作用。例如在机房环境比较好的情况下,可以实现风扇的智能降速降低能耗。或者在业务量不大的情况下,实现和手机终端一样的降频,或者关掉芯片中用不到的核心处理器,都可以显著降低设备的能耗
基于自研软硬件,华为5G基站的能耗,世界领先事实上,华为在通信设备的绿色节能方面,一向是可圈可点。华为有多款产品通过了德国莱茵的绿色节能认证。参考我之间说的两个因素,华为的设备能耗的优势,正是由于华为的硬件芯片工艺领先和软件可控
我以5G基站作为例子,华为的5G基站,大家都知道是基于华为的天罡芯片,而天罡芯片新芯片搭载了华为基于ARM处理器架构的鲲鹏920芯片。
鲲鹏920芯片是基于7nm工艺的ARM架构。这种更高集成度的芯片工艺,能够显著提升单板集成度,大幅减少在板器件数量,降低模块的功耗,对基站的功耗起了至关重要的作用,这是华为基站在硬件上的优势。
在软件上,得益于华为的自研芯片,华为基站可以通过AI技术,学习当前基站的负载,从而对芯片能力进行一个精确的控制,例如当夜晚基站负载比较轻时,可以关闭芯片中的某些处理核心,达到既满足使用,又绿色节能的效果。这种AI技术已经在华为路由器、交换机中普遍实现
这种AI控制技术,只有像华为一样使用自研核心芯片的设备才能实现,因为这个是对芯片的深度控制,商用的通信芯片很难开放这些控制给其他企业
同时,华为一直在通信设备的散热技术上研究颇深,浮动式散热、仿生式散热等多种散热技术的使用,可以大幅提升基站的散热效率,节约基站的能耗。
另外,华为5G基站据说可以支持无空调部署,进一步节约了空调的能耗
结语:基于强大的绿色节能技术,华为在5G网络建设中具有先发优势我们都知道,相对于4G,在5G时代基站的密度会显著增加,这样运营商的能源费用也会大幅增加。基于7nm工艺的华为5G基站,再加上AI调整能耗的能力,华为5G基站的绿色节能的能力,势必在5G的网络建设中,获得运营商的青睐
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