詳解美國五大科技巨頭邊緣計算布局策略

算力邊緣化，催生了很多商業(yè)機會(huì )。

　　邊緣計算是分布式計算架構，通過(guò)處理物理意義上更接近設備的數據，減少傳輸時(shí)間來(lái)提高運算速度，用來(lái)補充當前的云計算模型。在 5G 的推動(dòng)下，邊緣計算有助于實(shí)現帶寬密集型應用，例如自動(dòng)駕駛汽車(chē)和 VR / AR。根據 CB Insights 數據，邊緣計算市場(chǎng)價(jià)值預計超過(guò) 5000 億美元。

　　為了在邊緣計算市場(chǎng)中分一杯羹，美國五大科技巨頭 Facebook、Amazon、Microsoft、Google 和 Apple（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為 FAMGA）正在投資邊緣計算，包括云計算基礎設施、設備和應用等。

　　FAMGA 各自的核心盈利能力各不相同，并且業(yè)務(wù)范圍廣泛，因此其在邊緣計算側布局的策略是獨一無(wú)二的。利用 CB Insights 數據，我們分析了他們的合作伙伴、收購和投資動(dòng)作，以了解每個(gè)公司在邊緣計算領(lǐng)域的計劃和打法。

　　圖丨FAMGA 在邊緣計算側的布局（來(lái)源：CB Insights）

　　亞馬遜（Amazon）

　　亞馬遜正試圖通過(guò)擴展 AWS（Amazon Web Services）的功能，以及投資智能家居和自動(dòng)駕駛等新興應用，在邊緣計算領(lǐng)域站穩腳跟。

　　雖然亞馬遜很早就開(kāi)始將云計算商業(yè)化，但這種模式可能無(wú)法滿(mǎn)足許多新興應用的低延遲要求。為了幫助解決這些不斷變化的需求，亞馬遜在 2019 年末發(fā)布了兩個(gè)新的云基礎架構模型，使數據處理更接近邊緣。

　　邊緣基礎架構

　　第一個(gè)架構是 AWS Local Zones，為客戶(hù)（通常位于人口稠密的地區）提供距離其更近的數據中心，向最終用戶(hù)提供更快、更優(yōu)質(zhì)的響應體驗。亞馬遜已經(jīng)在洛杉磯推出了這個(gè)基礎架構，并將 Netflix 和 Luma Pictures 列為最初的客戶(hù)。

　　第二個(gè)架構是 Wavelength，通過(guò)使用電信提供商的基礎設施，在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上部署 AWS 存儲和計算資源來(lái)支持 5G 應用。這個(gè)架構最早應用在芝加哥，Bethesda Softworks 和美國國家橄欖球聯(lián)盟（National Football League）是早期采用的客戶(hù)。

　　圖丨亞馬遜設想的 Wavelength 的邊緣計算用例（來(lái)源：亞馬遜）

　　與電信提供商的合作伙伴關(guān)系對于擴展其 Wavelength 產(chǎn)品至關(guān)重要。為此，亞馬遜于 2019 年與 Verizon、Vodafone、SK Telecom 和 KDDI 建立了合作關(guān)系。

　　公有云基礎架構

　　在邊緣計算市場(chǎng)上爭奪份額還需要先進(jìn)的云計算能力。在這里，與其他云服務(wù)提供商一樣，亞馬遜提供了幾種產(chǎn)品來(lái)利用邊緣連接設備的數據。

　　例如，AWS IoT Greengrass 管理連接的設備，并提供對無(wú)服務(wù)器架構和 Docker 容器的訪(fǎng)問(wèn)，使它們能夠離線(xiàn)運行。此外，SageMaker Neo 和 AWS RoboMaker 這樣的服務(wù)旨在幫助公司分別在云中創(chuàng )建機器學(xué)習算法和機器人應用程序，以便在邊緣自動(dòng)運行。

　　圖丨AWS IoT Greengrass 工作流程（來(lái)源：亞馬遜）

　　公有云基礎架構服務(wù)將受益于邊緣基礎架構（Local or Wavelength Zones）提供的低延遲優(yōu)勢，并有助于公司從連接設備、機器人和傳感器等方面的投資中獲得更多價(jià)值。

　　邊緣應用

　　亞馬遜的投資和收購表明，他們計劃從邊緣計算應用中創(chuàng )造新的收入源。

　　例如，亞馬遜在 2018 年以 8.39 億美元收購了可視門(mén)鈴制造商 Ring。這次收購幫助亞馬遜在智能音箱和路由器等競爭如此激烈的市場(chǎng)上，與競爭對手區分開(kāi)來(lái)。

　　邊緣計算將推動(dòng)智能家居概念的發(fā)展，尤其是微波爐和冰箱等家電設備越來(lái)越普遍地連接到互聯(lián)網(wǎng)上。邊緣計算可以應用于這一領(lǐng)域，以提高響應能力，減少在云中傳輸和存儲的數據量，有助于降低成本并弱化一些隱私問(wèn)題。

　　亞馬遜的另一個(gè)投資重點(diǎn)是自動(dòng)駕駛。自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要快速的數據處理來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)決策，因此有望在邊緣處理數據，并且僅將云作為非必要應用。

　　2020 年 6 月，亞馬遜以 12 億美元的價(jià)格收購了自動(dòng)駕駛汽車(chē)開(kāi)發(fā)商 Zoox。還于 2020 年買(mǎi)入電動(dòng)汽車(chē)公司 Rivian 的少數股權，并于 2019 年參投自動(dòng)駕駛汽車(chē)公司 Aurora 的 B 輪融資。

　　圖丨亞馬遜在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的投資和收購（來(lái)源：CB Insights）

　　亞馬遜既是邊緣計算的推動(dòng)者也是邊緣計算的消費者。

　　將云計算能力擴展到網(wǎng)絡(luò )的邊緣，這是一個(gè)從新興應用和連接設備不斷增長(cháng)的計算需求中獲益的商業(yè)機會(huì )。這些邊緣功能將支持其在自動(dòng)駕駛、家庭設備連接等方面的投資。

　　微軟（MICROSOFT）

　　2018 年，微軟宣布計劃在 4 年內向邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）投資 50 億美元。

　　從那時(shí)起，它就將其公有云功能（在其 Azure 業(yè)務(wù)下）擴展到邊緣，并投資了一些服務(wù)型企業(yè)，它們能在企業(yè)運行大型設備時(shí)，滿(mǎn)足一些管理和安全需求。另外，微軟持續加注可能從邊緣計算中受益的 AR 和游戲。

　　邊緣基礎架構

　　2020 年初，微軟推出了 Azure Edge Zones，以擴大其在邊緣計算領(lǐng)域的影響力。該產(chǎn)品與亞馬遜的 Wavelength 相似，通過(guò)多種方式使數據處理更接近最終用戶(hù)。

　　首先，微軟正在城市中建設和運營(yíng)微數據中心。這些被稱(chēng)為 Azure Edge Zones 的本地數據中心，將支持終端用戶(hù)運行低延遲和高帶寬的應用（如游戲或媒體制作）。

　　其次，微軟已經(jīng)與電信提供商合作，將 Azure 的功能置于其 5G 基礎架構中。微軟與 AT&T 在洛杉磯和達拉斯部署了 Azure Edge Zones，目前正在與其他幾家電信供應商合作，包括 Vodafone、SK Telecom 和 Telefonica，以擴大服務(wù)范圍。

　　此外， Azure Private Edge Zones 帶來(lái)了 Azure 內部物聯(lián)網(wǎng)和設備的安全。這項托管服務(wù)面向運行專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的公司，可以支持需要高可靠性和低延遲的應用，如手術(shù)機器人。

　　圖丨Azure Private Edge Zones（來(lái)源：微軟）

　　5G 以及電信運營(yíng)商將在推動(dòng)邊緣計算的采用方面發(fā)揮重要作用。為了在這一生態(tài)系統中扮演更重要的角色，微軟于 2020 年 3 月以 14 億美元收購了云原生網(wǎng)絡(luò )提供商 Affirmed Networks。此次收購為微軟提供了 100 多家電信客戶(hù)的接入服務(wù)。

　　隨著(zhù)電信行業(yè)從專(zhuān)用硬件轉向可以在較便宜的“現成的”服務(wù)器上運行的軟件驅動(dòng)的模式，許多電信公司正在使用由諸如 Affirmed Networks 這樣的公司提供的云服務(wù)。微軟這次的收購旨在尋找進(jìn)入電信行業(yè)的切入點(diǎn)、發(fā)展電信行業(yè)的合作，為運營(yíng)商打造安全可信的云平臺。

　　公有云基礎架構

　　多年來(lái)，在亞馬遜、谷歌和其他科技公司的激烈競爭中，微軟已經(jīng)在其公有云上增加了安全、應用開(kāi)發(fā)、數據分析等服務(wù)，這些產(chǎn)品現在也可以在邊緣側運行。

　　例如，Azure SQL Edge 使來(lái)自 Azure SQL 數據庫的 SQL 引擎更靠近生成數據的地方，從而實(shí)現了低延遲分析。微軟還提供了管理物聯(lián)網(wǎng)設備和工作流的邊緣服務(wù)。

　　微軟于 2020 年 6 月收購了物聯(lián)網(wǎng)安全提供商 CyberX，這很可能是為了更好地解決與邊緣設備相關(guān)的安全風(fēng)險問(wèn)題。此次收購是對其當前物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)品 Azure Sphere 的補充。

　　邊緣應用

　　微軟目前提供 VR、機器人技術(shù)和游戲產(chǎn)品，這些都有望從 5G 和邊緣計算的發(fā)展中受益。

　　圖丨微軟投資VR/AR和游戲公司（來(lái)源：CB Insights）

　　2015 年，微軟推出 HoloLens，這是一款頭戴式 AR 顯示器，用于設備維護、培訓和手術(shù)輔助等應用。在游戲領(lǐng)域，微軟也采取了行動(dòng)，將業(yè)務(wù)擴展到了 Xbox 游戲機之外。微軟推出 xCloud，這項云服務(wù)可以將處理密集型的游戲傳輸到平板電腦和智能手機等設備上。

　　與亞馬遜一樣，微軟也將邊緣計算視為擴展其云服務(wù)的機會(huì )，并希望從游戲等新興低延遲應用中獲取收入。

　　谷歌（GOOGLE）

　　邊緣計算帶來(lái)的機會(huì )將在多個(gè)方面對谷歌產(chǎn)生影響，最顯著(zhù)的是它的云平臺和硬件。為了適應這些變化，谷歌與電信供應商建立了關(guān)系，將云計算能力擴展到了邊緣，并投資了追蹤器和智能眼鏡等設備。

　　邊緣基礎架構

　　與亞馬遜和微軟類(lèi)似，谷歌正通過(guò)和 AT&T、Telefonica 在內的電信供應商合作，將其云計算能力應用于新興的 5G 網(wǎng)絡(luò )。

　　雖然谷歌尚未宣布在本地區域建立像 AWS Local Zones 或是 Azure Edge Zones 這樣的平臺，但其與電信合作伙伴的關(guān)系將擴展谷歌現有的邊緣存在點(diǎn)（PoPs）和邊緣節點(diǎn)基礎設施，這些前哨站可以用來(lái)傳輸緩存的內容。

　　谷歌不僅希望與這些公司建立合作伙伴關(guān)系，還希望吸引他們的業(yè)務(wù)。2020 年 3 月，谷歌發(fā)布了 Anthos，該容器協(xié)作平臺主要面向那些希望在云上運行其網(wǎng)絡(luò )活動(dòng)的電信提供商。

　　公有云基礎架構

　　為了支持邊緣應用，Google IoT Core 管理設備并支持其訪(fǎng)問(wèn)谷歌云上的數據分析和 AI 能力。IoT Core 位于設備和云的交匯處，其功能類(lèi)似于微軟的 IoT Hub 和亞馬遜的 AWS Greengrass。

　　將數據轉化為行動(dòng)是邊緣計算的核心宗旨。谷歌于 2019 年 6 月以 26 億美元的價(jià)格收購 Looker，希望以此來(lái)增強其在云中的數據分析能力，從而獲得優(yōu)勢。

　　與此同時(shí)，谷歌的 Coral 提供了完整的本地 AI 工具包，將 AI 算力下沉到邊緣側，從而幫助用戶(hù)在設備上進(jìn)行本地創(chuàng )建、訓練和運行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。其中的重要組成部分是 Edge TPU，這是一款 ASIC 芯片，專(zhuān)為邊緣計算推出。

　　邊緣應用

　　谷歌有數條產(chǎn)品線(xiàn)，包括一些 Moonshots 中的項目，可能會(huì )從邊緣計算中受益。例如，Waymo 和 Wing，分別處于自動(dòng)駕駛和無(wú)人機應用領(lǐng)域。這兩個(gè)應用都需要實(shí)時(shí)與周?chē)h(huán)境互動(dòng)，且依賴(lài)于低延遲決策。

　　設備

　　谷歌同樣對硬件感興趣，從 AR/VR 設備（智能眼鏡）到智能手表（Fitbit）再到智能家居產(chǎn)品（Google Home）。這家科技巨頭已投入數十億美元以提高其在這一領(lǐng)域的地位。

　　圖丨谷歌投資硬件設備（來(lái)源：CB Insights）

　　谷歌 2020 年 6 月收購 AR 頭戴式設備公司 North，可能會(huì )推動(dòng)谷歌 Glass 產(chǎn)品的發(fā)展。此外，2018 年初，谷歌以 11 億美元完成了收購 HTC 智能手機業(yè)務(wù)的交易。還在 2019 年以 21 億美元投資了健身穿戴設備公司 Fitbit。

　　這些收購大大增加了谷歌硬件產(chǎn)品組合的規模，其中還包括 Google Home 和 Nest。近期內，這些設備將為谷歌龐大的數據生態(tài)系統做出貢獻，從而對其在云端以及最終在邊緣的數據分析和存儲功能產(chǎn)生需求。從長(cháng)遠來(lái)看，隨著(zhù)谷歌繼續在數據收集節點(diǎn)提供計算能力，預計邊緣設備將承擔更大的計算責任。

　　蘋(píng)果（APPLE）

　　蘋(píng)果正在采取設備驅動(dòng)的方法來(lái)進(jìn)行邊緣計算。當微軟、亞馬遜和谷歌正在向邊緣擴展云足跡時(shí)，蘋(píng)果則專(zhuān)注于設備級的數據處理。它在設備功能和人工智能應用方面的投資有助于保持數據的本地性，避免往返于云端。

　　由于電池電量和物理空間不足等限制，在智能手機和其他小型設備上執行 AI 驅動(dòng)分析類(lèi)的計算密集型任務(wù)時(shí)的能力也會(huì )受到限制。這就通常需要將某些功能轉移到云中，以便在數據中心中進(jìn)行處理。然而，最新的電池和半導體技術(shù)的創(chuàng )新，開(kāi)始允許在設備上進(jìn)行帶寬密集型任務(wù)的處理。

　　設備

　　蘋(píng)果希望為其設備帶來(lái)更多的 AI 功能，于 2020 年 1 月以 2 億美元的價(jià)格收購了 AI 芯片制造商 Xnor.ai。Xnor.ai 簡(jiǎn)化了諸如圖像識別之類(lèi)的 AI 算法，從而需要更少的電池和處理能力，使其更易于運行在智能手機等設備上。

　　蘋(píng)果的業(yè)務(wù)戰略是建立對其設備內部組件的更多所有權，收購 Xnor.ai 只是其中一部分。2019 年，蘋(píng)果發(fā)布了搭載 A13 芯片，以支持機器學(xué)習任務(wù)。而在 2020 年 11 月，蘋(píng)果宣布在 Mac 系列產(chǎn)品上搭載首顆自研芯片 M1——這是對其前供應商英特爾（Intel）的一次撤換。

　　蘋(píng)果的許多頂級收購都是為了打造和提升其迄今為止最成功的產(chǎn)品——iPhone。它最大的四筆收購集中在芯片性能上，包括英特爾的智能手機調制解調器業(yè)務(wù)、Dialog Semiconductor 部分資產(chǎn)、閃存芯片公司 Anobit Technologies 和嵌入式微處理器供應商 PA Semi。

　　掌握對蘋(píng)果產(chǎn)品自身組件的控制權，有利于在設備上提供更好的 AI 服務(wù)，從而有助于更順暢地提供邊緣計算服務(wù)。

　　邊緣應用

　　蘋(píng)果的收購重點(diǎn)在于對人工智能的關(guān)注。在過(guò)去的 5 年里，超過(guò) 40% 的收購案都是人工智能公司。這些投資支持了本地人工智能應用，比如 Siri。iPhone 的相機、新聞和地圖等終端應用也可以受益。

　　圖丨蘋(píng)果超過(guò) 40% 的收購案都是人工智能公司（來(lái)源：CB Insights）

　　像許多其他科技巨頭一樣，蘋(píng)果公司也在 VR 和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域尋求新的機遇。

　　2020 年 4 月，蘋(píng)果以 1 億美元的價(jià)格收購了 VR 開(kāi)發(fā)商 NextVR 。一直有傳言說(shuō)蘋(píng)果要進(jìn)入 AR/VR 領(lǐng)域，因為蘋(píng)果已經(jīng)為相關(guān)技術(shù)申請了數十項專(zhuān)利。如果蘋(píng)果發(fā)布 AR 或 VR 產(chǎn)品，那產(chǎn)品將從 5G 和其在邊緣計算的投資中收益。

　　蘋(píng)果其實(shí)也加入了自動(dòng)駕駛汽車(chē)的競賽中，其于 2019 年 6 月收購了自動(dòng)駕駛汽車(chē)初創(chuàng )公司 Drive.ai，并將資源投入了多年致力于開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛汽車(chē)技術(shù)的 Titan 項目。

　　蘋(píng)果的邊緣計算策略旨在改善設備級別的處理能力和電池功能，以便在邊緣側進(jìn)行更多的計算。但是，容量限制仍將要求云在可預見(jiàn)的將來(lái)，在許多應用運行中發(fā)揮作用。

　　FACEBOOK

　　雖然 Facebook 也在支持一些邊緣計算基礎設施開(kāi)發(fā)和部署的研究，但它主要投資需要低延遲的 VR 和游戲等新興應用，進(jìn)而從分布式計算模型中獲益。

　　Facebook 目前營(yíng)收主要來(lái)自于廣告，這依賴(lài)于其擁有吸引大眾流量的能力。如今，大眾注意力被很大程度地轉移到了社交媒體上，或許 Facebook 維持和擴大受眾的能力，將取決于其對新通信媒體和服務(wù)（如視頻和 VR）的使用。

　　邊緣應用

　　Facebook 在 AR/VR 處理密集型任務(wù)技術(shù)上投入了大量資金。2014 年，Facebook 斥資 20 億美元收購了 VR 獨角獸 Oculus。自那時(shí)起，Facebook 在這一類(lèi)新興通信媒體上的投資翻了一番，又收購了其他 9 家與 AR/VR 相關(guān)的公司。

　　圖丨Facebook 收購案（來(lái)源：CB Insights）

　　回顧該公司的收購歷史，我們發(fā)現其對數據和計算密集型的應用也抱有很大的興趣，比如視頻和游戲。自 2014 年以來(lái)，Facebook 已經(jīng)收購了 7 家專(zhuān)注于人工智能的公司。

　　在游戲領(lǐng)域，Facebook 在 2019 年以 7800 萬(wàn)美元收購了西班牙游戲公司 PlayGiga。在收購之前，PlayGiga 正與電信供應商合作，利用 5G 技術(shù)進(jìn)行游戲直播。2020 年 4 月，Facebook 推出了一款游戲應用程序，可以讓用戶(hù)在玩直播游戲時(shí)互動(dòng)。

　　Facebook 似乎最終會(huì )將其 VR/AR 功能與游戲產(chǎn)品結合起來(lái)，使其更加身臨其境，而這些功能的實(shí)現會(huì )高度依賴(lài)邊緣計算。

　　邊緣基礎架構

　　移動(dòng)設備的進(jìn)步，以及新興的 5G 無(wú)線(xiàn)標準，可以通過(guò)將數據處理推到網(wǎng)絡(luò )邊緣，來(lái)改善這些計算繁重的應用程序的性能。為了推動(dòng)這一轉變，Facebook 希望通過(guò)參與電信基礎設施項目 Telecom Infra Project (TIP)，與其他公司合作開(kāi)發(fā)新的電信技術(shù)。

　　TIP 的目標是開(kāi)發(fā)技術(shù)解決方案，在未來(lái)幾年內支持更大的設備生態(tài)系統和高帶寬應用。Facebook 在 AR/VR、游戲和人工智能上押注，試圖利用邊緣計算來(lái)提供用戶(hù)與平臺可以實(shí)時(shí)互動(dòng)的服務(wù)。

　　下一步是什么？

　　連接設備數量的激增、設備處理能力的提高以及低延遲 5G 等趨勢正在融合，以支持新的處理密集型應用。從人工智能到 VR 再到自動(dòng)駕駛，這些新興的高帶寬應用將受益于邊緣計算。

　　邊緣計算作為分布式計算方法，為支持這些應用的設備制造商、創(chuàng )建應用的軟件開(kāi)發(fā)人員、提供計算和存儲服務(wù)的云商、提供無(wú)線(xiàn)連接能力的電信公司都提供了新的機會(huì )。

　　FAMGA 在上述四個(gè)領(lǐng)域都有參與機會(huì )。

　　然而，FAMGA 并不是唯一追求邊緣計算機會(huì )的科技公司。來(lái)自其他大型科技公司，如 IBM、Oracle 和 VMware 的競爭也非常激烈，此外還有大量的初創(chuàng )企業(yè)。從 Vapor IO 的邊緣數據中心網(wǎng)絡(luò )到 Swim 的邊緣機器學(xué)習軟件，年輕的科技公司都爭先恐后地開(kāi)發(fā)邊緣應用、搭建基礎設施。

　　雖然這些公司正在積極為邊緣計算的未來(lái)打下基礎，但完成這一轉變可能需要數年時(shí)間，而且可能會(huì )分階段進(jìn)行。在部署 5G 網(wǎng)絡(luò )、保護連接設備和分配網(wǎng)絡(luò )帶寬方面，邊緣計算的障礙依然存在。

　　邊緣計算將影響設備、應用和基礎架構，將為巨頭們帶來(lái)一些機會(huì )，希望這些科技巨頭們能夠做好擁抱變化的準備。