首页 › tech › 软银把基站换成了GPU

概述

2024年底,软银与英伟达宣布在日本部署“全球首个商用AI-RAN网络”——用GH200超级芯片服务器替代传统专用芯片基站,同时跑5G基带和AI推理。官方口径宣称能耗可降约40%,软银还给出了十年20亿美元AI新收入的预期。本文回答三个问题:AI-RAN到底改了什么?软银这局棋怎么下、战果如何?GPU基站距离规模商用还有几道坎?文内所有关键数字均注明出处口径,厂商宣称与第三方验证分开表述。

目录

一、无线网:运营商账本上最难啃的那块

干了这么多年核心网和无线运维,我们对基站的感情很复杂:它是网络的心脏,也是成本表上最粗的那条线。

业内普遍引用的口径是:无线接入网(RAN)占运营商网络能耗的六到七成,是全网电费大头;同时RAN设备投资也常年占移动网络资本开支的一半以上。更麻烦的是它的“僵”——过去二十年,RAN的物理层(L1)和部分二层(L2/L3)处理跑在厂商的专用ASIC和FPGA上,固件封闭、版本捆绑,运营商想改一个调度算法,得等设备商排期。

这件事在2023年之后出现了转折的催化剂:AI推理需要的GPU算力,和RAN基带处理需要的并行计算,在硬件形态上高度重合。英伟达的判断很直白——Jensen Huang在多个场合说过,未来的RAN应该跑在与AI相同的计算平台上,基站白天处理5G信号,闲时就是边缘AI推理节点,一套硬件两份收入。

于是有了AI-RAN(AI Radio Access Network)这个概念:把RAN的L1/L2软件化,搬到GPU等通用加速平台上,与AI负载共址运行。它不是又一次RRU-BBU的形态变化,而是把RAN从“专用设备”重新定义成“一种软件负载”。

二、AI-RAN原理:把L1/L2搬进GPU

传统基站的L1物理层是硬实时的:符号级处理时延要求在亚毫秒甚至微秒量级,上行调制、信道估计、波束赋形每一个环节都是确定性的流水线。这也是历史上没人敢把它放到通用处理器上的原因——抖一下,这一帧的BLER就上去了。

AI-RAN的技术路线,是把这条流水线重写成GPU友好的并行计算。以英伟达Aerial CUDA加速库为例(据NVIDIA官方技术资料),它把5G L2/L1的cuPHY函数做成了CUDA内核,让基带处理和AI推理共享同一套GPU资源池。软银把这套东西产品化之后的站点形态叫AITRAS,核心是英伟达ARC-1(Aerial RAN Computer-1)——一块基于GH200 Grace Hopper超级芯片的计算单元,2024年3月GTC上首次亮相。

flowchart TD
    A["GH200服务器"] --> B["Aerial CUDA加速库"]
    A --> C["RAN软件栈 L2/L1"]
    A --> D["AI推理容器"]
    B --> C
    C --> E["前传口"]
    E --> F["射频单元RU"]
    F --> G["天线"]
    D --> H["边缘AI应用"]
    D --> I["大模型服务"]
    H --> J["园区/行业客户"]
    I --> K["运营商新业务"]

看懂这张图就理解了AI-RAN的算盘:同一台服务器,C口跑基带,D口跑AI。基带是保底收入,AI是增量生意。传统基站后挂的那些“业务服务器”,在AI-RAN架构里被吃进了站点本身。

三、软银实测:从川崎实验室到商用网络

把时间线摆出来,你会发现软银这步棋走得比外界想象中快(以下节点均以两家官方新闻稿为准):

时间 事件 关键信息
2024年2月 MWC巴塞罗那,AI-RAN联盟成立 软银是创始成员之一
2024年3月 GTC 2024,ARC-1发布 基于GH200,软银展示AITRAS站点
2024年内 软银在横须贺/川崎完成现场验证 官方口径:验证5G吞吐与AI推理并跑
2024年12月 NVIDIA发布AI Aerial平台,宣布软银部署全球首个商用AI-RAN 官方宣称能耗较专用设备降约40%
官方口径:2026年 软银计划正式商用 AI收入十年预期约20亿美元

几个数字要分开看:

“节能40%”是厂商宣称,不是第三方实测。 这个数字出自2024年12月双方官方新闻稿(据NVIDIA Newsroom及Light Reading等报道),逻辑是GH200平台的能效优势加上AI负载闲时复用摊薄成本。方向我信,幅度存疑——真实现网里,GPU的待机功耗、空调改造、前传带宽这些边角账,实验室算不满。

“十年20亿美元”是商业模型,不是订单。 软银的设想是把站点GPU的冗余算力卖给边缘AI应用、自动驾驶路测感知、生成式AI服务。这个模型成立的前提是“有人来租”,而软银同时握着软银 visions基金投的一堆AI公司——既是算力供给方,又是需求撮合方,打法很精明,但20亿是预期收入(estimated),不是合同收入。

现场验证的公开细节有限。 软银公开过试点站点照片和演示视频(5G吞吐与生成式AI并发),但完整的bit/s/W能效数据、规模站点的稳定性报告,截至成稿未见独立第三方验证。这一点后文“冷思考”里还会讲。

四、同行者与标准局:AI-RAN联盟与创新中心

软银不是独角戏,这是一场标准卡位战。

2024年2月MWC期间,AI-RAN联盟(AI-RAN Alliance)成立,创始成员据其官网披露包括:Arm、爱立信、微软、诺基亚、英伟达、三星、SK电讯、软银、T-Mobile US、美国东北大学、DeepSig等十余家,后续成员持续扩容。联盟分了三个工作组:AI-RAN基础设施、AI-RAN-native(用AI改进空口本身)、AI on-RAN(在RAN上跑AI服务)——这个分组本身就是路线图:先用GPU重写基带,再用AI优化调度,最后把站点变成AI服务点。

2024年9月,T-Mobile US宣布与爱立信、英伟达共建AI-RAN创新中心(据T-Mobile官方新闻稿),爱立信承诺将其RAN软件适配英伟达计算平台。这是关键一步:爱立信是全球RAN软件最强的厂商之一,它下场做适配,意味着AI-RAN从“英伟达+软银的双人舞”变成“主流设备商可交付的形态”。T-Mobile同时给出了在其现网试点的计划,时间表上比软银激进口径更保守。

我的看法:这个阵营组合很说明问题——设备商不反对AI-RAN,因为软件适配的活儿还是他们的;运营商支持,因为白盒化多年的愿望借AI的壳又回来了一次;英伟达则打开了数据中心之外的第二增长曲线。三方利益第一次对齐,这就是为什么AI-RAN比历史上的Open RAN口号期推进得快。

五、两本账对比:GPU基站与专用芯片

维度 传统专用ASIC基站 AI-RAN(GPU平台)
L1实现 固化在ASIC/FPGA固件 CUDA软件栈(如Aerial cuPHY)
单位比特能效 成熟工艺下已接近极致 官方宣称整体能耗可降约40%(厂商口径)
功能演进 等设备商固件版本,以年计 软件升级,以月计
附加能力 无,业务服务器另行采购 同址AI推理,算力闲时复用
收入模型 单一连接收入 连接+算力出租双模型
生态开放度 厂商垂直捆绑 标准化GPU生态,多方适配
现网成熟度 二十年规模验证 商用起步(软银先行,2026规模目标)

这张表的每一行都值得运维同学多看一眼。尤其是“功能演进”那一行:以后网络优化的手段会从“改参数”变成“改软件”,这对我们这代人的技能栈是个实实在在的重构信号。

六、不止基站:大模型也在进网管

AI-RAN是算力侧的实战,网管侧的大模型落地也在同步推进,两条线合流才是"AI+通信"的全貌。

学术侧,arXiv上已有团队发布了大模型用于电信领域的系统综述(编号2405.02525,题为Large Language Models for Telecommunications),把网优问答、告警根因解释、配置核查、客服坐席辅助等场景做了系统梳理——工程界的共识是:大模型短期内不会替代网管的专家判断,但能把“翻文档、查配置、写初稿报告”这类工作的效率提升一个量级。

产业侧,Global Telco AI Alliance(GTAA,成员包括SK电讯、德国电信、e&、新加坡电信、软银)在2024年宣布联合开发电信专用大模型,思路是用五家的网络语料训出懂信令、懂告警的垂直模型;中国移动的九天大模型也把网络智能列为主战场,据其公开发布的口径在客服与网络运维场景试点(具体提效数字未经第三方验证,此处按官方口径转述)。标准允许多种实现,各家路径差异较大,但方向一致:把运营商私有语料变成垂直模型的生产资料。

七、冷思考:三个还没解的题

以下是我的个人判断,不是官方口径:

第一,硬实时的天花板还没被真正击穿。 GPU跑L1在演示环境没有问题,但现网的多站点、高负荷、极端信道条件下,亚毫秒级deadline的抖动控制仍是硬骨头。软银的40%节能是理想负载模型下的推算,规模商用的第一年,数据会诚实得多。

第二,站点AI的商业模式是“看起来很美”。 基站挂在楼顶和铁塔上,机房环境、供电冗余、运维半径都是按“哑设备”设计的。把GPU塞进去之后,故障模式从“板卡坏了换板卡”变成“GPU集群的软硬协同故障”,对代维体系和备件体系都是重构。租算力的客户是否愿意把业务放在“基站机房级”的环境里,也要打个问号。

第三,垄断与开放的老问题换了马甲。 GPU基站的“开放”依赖英伟达CUDA生态——用一种新的垂直绑定替换了旧的垂直绑定。CUDA不是开放标准,这是AI-RAN与Open RAN理想之间最大的裂缝。AI-RAN联盟的标准化工作能否把接口真正拉平,决定五年后运营商还有没有议价权。

结语

软银把基站换成GPU这件事,本质是通信行业第一次承认:RAN不再只是管道,它可以是算力资产。2024年12月那纸“全球首个商用AI-RAN”的声明,行业意义类似于当年软银第一个规模商用Massive MIMO——先开枪,再让全行业跟着校准弹道。

对一线工程师,我给三条可操作的建议:一是把CUDA和GPU资源调度加进学习清单,未来RAN工程师的技能栈必然向“通信+计算”双语演进;二是盯住AI-RAN联盟的接口标准进展,那是判断“开放”成色的试金石;三是对你手上的网络,开始盘点站点的供电、空调和空间余量——不管AI-RAN什么时候来,站点基础设施的改造账单都会先到。

40%的节能和20亿美元的AI收入,目前都是厂商笔下的数字。真正的答案要到2026年软银规模商用之后才能验证。但方向已经清楚:基站的下一场革命,不在空口,在机房里那台正在学人工智能的计算单元。

参考来源

说明:本文成稿当日网络检索通道受限,以下为各官方站点入口链接,具体文章请按文中标题在站内检索核实。文中所有厂商宣称数据(节能40%、十年20亿美元等)均已标注为官方口径,未见第三方独立验证。

  1. NVIDIA Newsroom — 2024年12月NVIDIA AI Aerial平台发布及软银商用AI-RAN新闻稿(ARC-1、节能约40%宣称出处)
  2. SoftBank Corp. 官方新闻室 — AITRAS站点产品、现场验证与十年20亿美元AI收入预期的官方发布
  3. AI-RAN Alliance — 联盟章程、创始成员名单与三个工作组定义
  4. arXiv:2405.02525 — Large Language Models for Telecommunications综述论文,大模型网优场景分类出处
  5. Light Reading — AI-RAN商用进展与T-Mobile/爱立信创新中心的持续跟踪报道

本文由「51学通信」技术团队出品。51学通信由通信行业18年老兵爱卫生(微信ID: gprshome201101)维护,聚焦5G/6G核心网、3GPP标准解读、通信前沿技术深度分析。 出版作品有《5G核心网原理与实践》《IMS原理与实践》等4本通信专业书籍。知识星球「51学通信」提供深度技术答疑和行业洞察。

[!tip] 51学通信知识星球 星主:爱卫生(微信:gprshome201101)——公众号「51学通信」创办者,19 年通信行业运维与讲师经验,著有《GPRS网络信令实例详解》《EPC原理与实践》《5G核心网原理与实践》三本纸质书(各大电商平台有售)。 星球定位:深耕 5G 核心网、IMS、NFV/AI、云原生等 ICT 领域,主打运维岗位与信令分析。 当前规模:5200 篇主题 / 990 个回答,198 元/年。 加入福利:加入星球后请加爱卫生微信,拉您进知识星球年度陪伴与答疑群——不限量回复您的各种问题,另有群内分享。 AI 加持:51学通信知识星球已作为 skill 接入 WorkBuddy,使用 deepseek-4-flash 在海量星球帖子中精准找贴、找视频、找 FAQ 和案例,做总结、找文档和 PPT 等场景全覆盖。

51学通信知识星球海报-扫码加入