エッジAI：処理がデバイス層へシフトする理由

主なポイント

• 接続デバイスとデータ量の急増により、速度、パフォーマンス、データセキュリティの観点から分散コンピューティングが不可欠に
• NVIDIAとVMwareの戦略的動きにより、データ集約型のAIおよび機械学習ワークロードがエッジで直接実行可能に
• 産業用IoTからコンシューマーアプリケーションまで、幅広い業界でエッジ処理が具体的なメリットを提供

世界中で数十億のセンサーとスマートデバイスが稼働する中、従来の中央集権型クラウドアーキテクチャは限界に達しつつあります。クラウドコンピューティングはスタートアップの俊敏性と企業の拡張性に革命をもたらしましたが、ハイビジョンビデオ、自律走行車、リアルタイム物流などの新たなワークロードは、サブ秒単位のレイテンシと安全なオンプレミスデータ処理を要求しています。

「顧客は、過度な処理をクラウドにオフロードすることがもはや現実的ではないことに気づきつつあります」と、NXPセミコンダクターズのAIテクノロジー責任者マークス・レヴィ氏は、組み込みAIに関する最近のディスカッションで語っています。「真の機会はエッジにあります。」

MarketsandMarketsの市場データによると、エッジコンピューティング市場は2020年の36億ドルから2025年には157億ドルへと成長し、低レイテンシ・高帯域幅処理のニーズにより4倍以上に拡大すると予測されています。

市場の動きがエッジ採用を加速：NVIDIA

NVIDIAによる2020年9月のArm買収（400億ドル）は、GPUアクセラレートされたAIをデバイスに近づける画期的な一歩です。NVIDIAは長らくデータセンターGPUで優位性を保ってきましたが、Apple、Qualcomm、Broadcomなどに供給されるモバイルプロセッサでのArmの優位性が、エッジAIの強力なプラットフォームを提供します。

業界調査会社のアナリスト、ゼウス・ケラバラ氏は、「AIをGPUとCPUで駆動される未来と見なすなら、NVIDIAのエンドツーエンドシステム構築能力は飛躍的に高まりました。特にエッジコンピューティング分野で顕著です」と指摘しています。

Armの広範なライセンスネットワークとNVIDIAのモバイルCPU市場での影響力拡大を考慮し、規制当局は独占禁止法の観点からこの取引を注視しています。

SmartNICs：インテリジェンスをエッジへ

VMworld 2020でVMwareはProject Montereyを発表しました。これはNVIDIAとの協業で、SmartNICsとNVIDIAのBlueField DPUを活用し、エッジでのAIワークロードを高速化します。ハイパーバイザー、ネットワーク、セキュリティ、ストレージ機能をホストCPUからDPUへオフロードすることで、Montereyは最大30%のCPUサイクルをアプリケーションロジックに解放します。

Omdiaのシニアアナリスト、アレクサンダー・ハロウェル氏は、「計算をデータに近づけることでパフォーマンスとリソース利用率が向上するというトレンドは明確です。SmartNICsはハイパーバイザーの責任をネットワークに移し、ハーバード型コンピューティングモデルを解き放ちます」と観察しています。

VMwareのシニアVP兼CTO、グレッグ・ラベンダー氏は、「SmartNICsのArmコアへI/Oと計算をオフロードすることでCPUリソースが解放され、アプリケーションにより多くの計算とメモリが利用可能になり、高速動作が可能になります」と説明しています。

接続デバイスエコシステムにとって、このシフトはリアルタイムAIを可能にし、レヴィ氏が強調するように、受動的なIoTデバイスを知的で応答性の高いシステムへと変革します。

産業用IoTの更なる情報については、12月のIndustrial IoT Worldにご参加ください。