華為彭松：基于物質(zhì)、能量、信息三要素系統(tǒng)性創(chuàng)新，點(diǎn)亮綠色未來

極客網(wǎng)·極客觀察（朱飛）2月27日 在能源危機(jī)、“雙碳”目標(biāo)、降本增效等多重因素的影響下，數(shù)字化和低碳化近年來日益演化為各行各業(yè)企業(yè)組織的頭號大事，綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展已成為人類社會共同的愿景。作為在數(shù)字化和低碳化兩個領(lǐng)域均肩負(fù)重任的ICT行業(yè)，尤其任重而道遠(yuǎn)。

有數(shù)據(jù)預(yù)測，2030年數(shù)字業(yè)務(wù)帶來的流量將達(dá)到612 ZB，是2020年的13倍。如果按照當(dāng)前的能效水平自然演進(jìn)，屆時能耗與對應(yīng)的碳排放量將增長2.3倍。而按照ITU的推算要求，2030年ICT行業(yè)至少需要減碳45%，才能達(dá)成所肩負(fù)的碳達(dá)峰、碳中和階段性目標(biāo)。

也許正因如此，在MWC2023巴塞羅那大會的首日，主辦方GSMA就舉辦Going Green峰會，召集全球運(yùn)營商、設(shè)備商、行業(yè)精英、意見領(lǐng)袖探討此事。觀點(diǎn)碰撞中，華為ICT戰(zhàn)略與Marketing總裁彭松代表華為提出基于物質(zhì)、能量、信息三要素的系統(tǒng)性綠色發(fā)展理念，引發(fā)熱烈反響。

彭松指出，物質(zhì)、能量和信息是構(gòu)成現(xiàn)實(shí)世界的三大要素。物質(zhì)為人們提供了各種各樣的材料；能量提供了各種各樣的力量；信息提供了各種各樣的知識。人類社會的一切活動都離不開這三大要素，它們決定了未來人類社會綠色目標(biāo)能否達(dá)成。只有基于系統(tǒng)性思考，不斷進(jìn)行產(chǎn)品與解決方案創(chuàng)新，不斷突破背后的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，才能從根本上解決ICT行業(yè)及人類社會面臨的能源挑戰(zhàn)，點(diǎn)亮綠色未來。

基于物質(zhì)、能量、信息三角模型，系統(tǒng)性創(chuàng)新邁向綠色發(fā)展

回顧人類文明發(fā)展，從遠(yuǎn)古時代的結(jié)繩記事，到農(nóng)耕文明的紙和竹簡，再到工業(yè)文明的互聯(lián)網(wǎng)，人類社會的每一次重大進(jìn)步，都伴隨材料的更迭、力量的壯大、知識的豐富，且物質(zhì)和能量承載信息的水平在不斷提升。

今天，我們正從工業(yè)文明向數(shù)字文明邁進(jìn)，千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來了流量需求的巨大提升，客觀上造成能耗總量的快速增加，需要新一輪突破變革提供支撐。

追根溯源，華為認(rèn)為創(chuàng)新的出發(fā)點(diǎn)還得圍繞物質(zhì)、能量、信息這世界構(gòu)成的三要素展開。其中，物質(zhì)層面需要通過研發(fā)新材料，突破傳統(tǒng)材料的物質(zhì)極限，提升基站等硬件的能量使用效率；能量層面需要通過智能原生的架構(gòu)創(chuàng)新，不斷減少網(wǎng)絡(luò)中能量轉(zhuǎn)換帶來的損耗；信息層面需要通過重構(gòu)軟件算法，不斷提升信息調(diào)度管理的效率。

而且，這三大要素的創(chuàng)新不是孤立進(jìn)行的，而是要根據(jù)內(nèi)在規(guī)律進(jìn)行良好的協(xié)同，形成穩(wěn)固的三角模型，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性創(chuàng)新。 

以無線通信最重要的組成部分基站為例，目前Massive MIMO已成為行業(yè)普遍共識，華為在該領(lǐng)域已先后開發(fā)了三代Massive MIMO產(chǎn)品，并通過三大要素協(xié)同創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了持續(xù)大幅領(lǐng)先。

本次大會期間華為宣布MetaAAU再升級，其通過超大規(guī)模陣列天線（ELAA-MM）、SDIF直通饋電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、AHR算法等先進(jìn)軟硬件技術(shù)融合創(chuàng)新，不僅能以極致能效實(shí)現(xiàn)極優(yōu)覆蓋，還能在低負(fù)載下實(shí)現(xiàn)極低能耗：相同覆蓋下相比傳統(tǒng)AAU降低50%能耗；空閑時功耗進(jìn)一步降低到10瓦。

圍繞物質(zhì)、能量、信息三大要素，不斷突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸

當(dāng)然必須意識到，冰凍三尺非一日之寒。彭松在演講中分享了華為在物質(zhì)、能量和信息三個層面的創(chuàng)新思路及技術(shù)突破，頗具啟迪意義。

物質(zhì)層面，華為認(rèn)為材料是感知未來世界和實(shí)現(xiàn)顛覆性創(chuàng)新的源泉，產(chǎn)業(yè)界需要在基礎(chǔ)理論、材料創(chuàng)新等方面做好儲備，不斷增強(qiáng)能量在物質(zhì)上傳遞的自由度，提升硬件的能量轉(zhuǎn)換效率。

仍以華為業(yè)界領(lǐng)先的MetaAAU產(chǎn)品及其背后關(guān)鍵的ELAA-MM為例，其一方面通過業(yè)界獨(dú)創(chuàng)的SDIF直通饋電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，免去傳統(tǒng)天線內(nèi)部100多米的饋線，降低了饋線損耗，在多頻天線內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了“0線纜，0損耗”，將天線效率提升了15%；另一方面通過在材料科學(xué)領(lǐng)域持續(xù)深入研究，開發(fā)了金剛石襯底和“鍍鈦金”高導(dǎo)通性的功放器件，有效降低了21%功放能耗；最新一代MetaAAU通過在網(wǎng)絡(luò)空閑時段關(guān)閉絕大部分射頻以及數(shù)字通路，僅保留最基本的接口電源，可進(jìn)一步將功耗從300W降低到10W，真正實(shí)現(xiàn)“零比特，零瓦特”。

能量層面，目前能量進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)后，大部分會應(yīng)用到信息流的處理，但仍有部分會在過程中耗散變成熱能，導(dǎo)致浪費(fèi)，因此華為認(rèn)為需要更加關(guān)注能量在網(wǎng)絡(luò)中如何更高效地流動和轉(zhuǎn)換。

這方面華為的解決方案是將智能原生的理念融入到新一代綠色網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，在網(wǎng)元層依托設(shè)備智能實(shí)現(xiàn)能耗智能感知，做到能隨業(yè)動；在網(wǎng)絡(luò)層通過網(wǎng)絡(luò)智能使能站間協(xié)同節(jié)能，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)級能耗最優(yōu)；在業(yè)務(wù)層構(gòu)建云端智能，基于體驗(yàn)、能效等大數(shù)據(jù)建模分析，針對節(jié)能場景進(jìn)行模型訓(xùn)練、算法調(diào)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)意圖驅(qū)動的場景化節(jié)能。

信息層面，華為認(rèn)為如何應(yīng)對流量爆發(fā)增長帶來的能耗增長，兼顧業(yè)務(wù)發(fā)展與綠色減碳，是ICT產(chǎn)業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。尤其是在大流量實(shí)時交互類應(yīng)用料將引發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量及相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)能耗暴增的情況下。

為此華為的做法是以“移動智能引擎”取代傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)采集和分析方式，通過自動化采集站點(diǎn)的覆蓋、負(fù)載、業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)，并利用智能平臺對這些實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、學(xué)習(xí)和建模；在利用該數(shù)字模型基于每個站的不同頻段和模塊生成一站一策的節(jié)能策略，實(shí)時地進(jìn)行頻域/空域/時域/功率域的調(diào)度和休眠，在不影響用戶體驗(yàn)的情況下，最大化激活軟件節(jié)能特性。

持續(xù)投入超越極限，助力打造性能和節(jié)能雙優(yōu)的綠色網(wǎng)絡(luò)

毋庸諱言，數(shù)字生活生產(chǎn)的體驗(yàn)永遠(yuǎn)向前，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的創(chuàng)新也永無止境。據(jù)《智能世界2030》報告預(yù)計(jì)，2030年聯(lián)接數(shù)量將達(dá)到2000億，通用算力和AI算力將分別增長10倍和500倍，需要不斷提升數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施能效，來應(yīng)對能耗增長。

另有報告預(yù)估，行業(yè)數(shù)字化的滲透率將從當(dāng)前的20%上升到2030年的50%，這意味著流量增長帶來的能耗提升和碳減排目標(biāo)的矛盾，將是數(shù)字化進(jìn)程深入的主要矛盾。身兼節(jié)能減排踐行者和使能者（ICT技術(shù)以10倍杠桿效應(yīng)使能行業(yè)低碳化）的運(yùn)營商，尤其需要著手解決能效難題。

好消息是，據(jù)估算，能效提升在碳減排上帶來的貢獻(xiàn)，將占未來10年人類社會碳減排總量的40%以上。為此海內(nèi)外運(yùn)營商已經(jīng)積極行動起來，一方面推進(jìn)自身數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能減排，另一方面打造能效最優(yōu)的綠色網(wǎng)絡(luò)使能千行百業(yè)節(jié)能減排，力爭實(shí)現(xiàn)成本收益、發(fā)展收益與環(huán)境收益的兼得。

作為運(yùn)營商最親密的伙伴，彭松表示華為將在基礎(chǔ)理論、材料、算法等方面持續(xù)投入，不斷解決物質(zhì)-能量-信息的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，幫助運(yùn)營商打造性能和節(jié)能雙優(yōu)的綠色網(wǎng)絡(luò)，攜手邁向美好的綠色智能世界！

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