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Edge treibt eine Infrastruktur-Renaissance voran

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Lori MacVittie
Veröffentlicht am 26. Oktober 2020


Früher war der Zugang zum Internet auf diejenigen beschränkt, die sich ein Hardwaremodem leisten und betreiben konnten. Das disharmonische Kreischen der Hardware und der Hayes-Befehlssatz haben sich unauslöschlich in die Köpfe derer eingebrannt, die diese dunklen Zeiten durchlebt haben.

Einen breiteren Zugang zum aufstrebenden Internet gab es erst mit der Einführung von Software wie CompuServe und AOL, deren Software es denjenigen ermöglichte, „im World Wide Web zu surfen“, die sich zwar ein Modem leisten konnten, aber nicht über eines verfügten.

Heute verfügen über 4 Milliarden Menschen – mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung – über einen Internetzugang.

Die Mittel dazu haben sich nicht geändert. Es gibt immer noch eine Infrastruktur, die die harte Arbeit leistet, eine Verbindung zwischen den durchschnittlich 7,8 Geräten im Haushalt und den Apps im Internet, mit denen sie verbunden sind, aufrechtzuerhalten. Was sich geändert hat, sind die Anforderungen an die Benutzer zum Betrieb der Infrastruktur und die Anforderungen an die Software zur Nutzung der darin angebotenen Dienste. Modems und Router sind heute Massenware, deren wichtigste Verkaufsargumente die Benutzerfreundlichkeit und Bedienung sind.

Es gibt jedoch eine wachsende Gruppe von Verbrauchern, die mehr an technischen Möglichkeiten, an Optimierung und Optionen zur Leistungssteigerung – auch zu höheren Kosten – interessiert sind. Sie wünschen sich eine optimierte Infrastruktur, die eine Antwort auf Leistungsprobleme bietet. „Pro“-Geräte, die mit solchen Vorteilen werben, können einen höheren Preis erzielen – und werden auch dafür bezahlt. So hält Netgear derzeit 51 % des Marktes für „High-End“-WLAN-Router, was größtenteils auf seine „Pro“-Reihe von Gaming-Routern zurückzuführen ist. Ich gestehe hier, dass ich eins besitze … oder zwei …, denn wir alle wissen, dass Lags beim Gaming tödlich sind.

Dieser technologische Zyklus wird häufig durch die S-Kurven-Theorie der Innovation dargestellt.
 

S-Kurve

Dieser Zyklus ist in nahezu jeder Branche zu beobachten. Von der Spezialisierung über die Kommerzialisierung bis hin zur Innovation durchlaufen Produkte den gleichen Wandel. Wir stehen derzeit am Rande eines Innovationsfensters; einer Infrastruktur-Renaissance, wenn man so will.

Wertschöpfung

Die Kommerzialisierung der Infrastruktur hat zu Ineffizienzen geführt, auch wenn die Anwendungsarbeitslasten unterschiedlich ausfallen und sich spezialisieren.

Bei der Infrastruktur liegt der Schwerpunkt nicht mehr darauf, Ressourcen für einen bestimmten Arbeitslasttyp wie etwa Kryptografie oder erweiterte Analysen bereitzustellen. Die zunehmende Geschwindigkeit und das Volumen des Internetverkehrs haben dazu geführt, dass die Skalierungsstrategien von einem auf vertikaler Skalierung basierenden Modell zu einem horizontalen Modell übergegangen sind. Da das Mooresche Gesetz schwächer wird (oder zumindest nicht mit der Nachfrage nach Rechenleistung Schritt hält), sind die Skaleneffekte eines horizontalen, reinen Softwaresystems begrenzt. Sofern die Leistung nicht beeinträchtigt wird, wird der Gewinn steigen, da die Skalierungskosten zusammen mit der Nachfrage nach digitalen Diensten steigen. Das Modell funktioniert, ist jedoch ineffizient und lässt Verarbeitungsleistung ungenutzt, die zur Verbesserung der Skaleneffekte eingesetzt werden könnte.

Aufgrund der zyklischen Natur der Technologie besteht dringender Bedarf nach einer optimierten Infrastruktur, die diese ungenutzte Verarbeitungsleistung nutzbar macht.

Infrastruktur hat einen Wert. Wir sehen es in unseren Häusern, auf dem Markt und in unseren Schulen. Der Wert der Infrastruktur und optimierter Komponenten ist nicht die Frage. Bedenken Sie: 

„Der Aktienkurs von NVIDIA (NASDAQ: NVDA) schoss im letzten Jahr um 76,3 % in die Höhe, wie aus Daten von S&P Global Market Intelligence hervorgeht. Einschließlich Dividenden erzielte der Spezialist für Grafikprozessoren (GPU) und Marktführer im Bereich künstliche Intelligenz (KI) eine Rendite von 76,9 %. Zum Vergleich: Der S&P 500 erzielte im Jahr 2019 eine Rendite von 31,5 %.“
Motley Fool, Januar 2020

In der öffentlichen Cloud sind sich die Anbieter dessen bewusst und schaffen die Grundlagen für eine optimierte Infrastruktur. Von den 266 von Amazon angebotenen Instanztypen gibt es bereits eine beträchtliche Anzahl „optimierter“ Instanzen. Jede Instanz konzentriert sich darauf, durch die Optimierung einer Ressource (Speicher, E/A, Rechenleistung, Speicher) einen Mehrwert aus der Infrastruktur zu ziehen. Durch die Abstimmung der Workload-Anforderungen mit der richtigen optimierten Infrastruktur werden Kosteneffizienzen erzielt. Aufgrund der Notwendigkeit einer Optimierung für Echtzeitanalysen mit großem Volumen gibt es außerdem immer mehr GPU- und FPGA-fähige Instanzen. 

Diese gezielten Instanzen existieren, weil der Leistungs- und Kapazitätsbedarf weitgehend davon abhängt, welche Art von KI-/ML-Funktionen verarbeitet werden müssen . Einige Funktionen werden durch mehr Speicherbits und eine schnellere Speicherbandbreite besser erfüllt, während andere mit schnelleren Taktraten oder mehr CUDA-Kernen eine bessere Leistung erzielen. Der konkrete Anwendungszweck bestimmt die Anforderungen an die Infrastruktur.

Denken Sie an die kürzliche Übernahme von Arm durch NVIDIA . Der atemberaubende Preis von 40 Milliarden Dollar ist als Investition in eine Zukunft gerechtfertigt, die teilweise von verteilter KI angetrieben wird. Diese Fähigkeit wird teilweise durch die Nutzung spezialisierter Hardware ermöglicht: 

„Simon Segars und sein Team bei Arm haben ein außergewöhnliches Unternehmen aufgebaut, das zu nahezu jedem Technologiemarkt der Welt beiträgt. Indem wir die KI-Rechenkapazitäten von NVIDIA mit dem riesigen Ökosystem der Arm-CPU vereinen, können wir das Computing von der Cloud, Smartphones, PCs, selbstfahrenden Autos und Robotern bis hin zum Edge-IoT vorantreiben und das KI-Computing in jeden Winkel der Erde bringen.“

Erweiterung bis an den Rand

Wenn Unternehmen immer mehr Daten generieren und daraus geschäftlichen Nutzen ziehen wollen, werden KI- und ML-gestützte Analysen und Automatisierungstechnologien sicherlich eine Rolle spielen. Dies sind genau die Arten von Workloads, die von einer optimierten Infrastruktur profitieren würden, und dennoch sind sie diejenigen, die diese Vorteile heute am wenigsten nutzen können.

Während Rechenzentren und öffentliche Clouds heute am besten in der Lage sind, von dieser Infrastruktur-Renaissance zu profitieren, deuten jüngste Bestrebungen, allen Unternehmen den Zugang zu den Vorteilen leistungsfähiger Hardware zu ermöglichen, darauf hin, dass sich dieser Trend fortsetzen wird. So wie die Technologie nicht mehr länger auf Rechenzentren beschränkt ist und nun in unseren Kaffeekannen und Smartphones steckt, wird eine erneute Konzentration auf die Optimierung der Hardware die Verteilung leistungsstarker Computer bis an die Ränder des Internets ermöglichen, wo sie mehr Verarbeitungsleistung und Daten für die KI-basierte Analytik bereitstellen wird.

Die Fähigkeit jedes Unternehmens, die Vorteile von KI und Analytik zu nutzen, ist eine der Herausforderungen, die gelöst werden müssen, wenn wir die Customer Journey durch die drei Phasen der digitalen Transformation beschleunigen möchten. Und dies ist eine Herausforderung, deren Lösung letztlich zum Teil in einer Renaissance der Infrastruktur liegen wird.