计算机行业:下一代计算机超能云终端白皮书.pdf
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1、下一代计算机超能云终端白皮书1下一代计算机超能云终端白皮书目 录 Table of Contents点击目录跳转到对应章节一、市场趋势.2超能云终端市场快速增长,前景广阔.2不同行业对超能云终端的应用存在差异化需求.4远程办公成为新常态,各种移动场景不断普及.6二、行业前沿.7简化 IT 管理,保证桌面体验的同时实现 IT 管理界面的集中操作.7移动办公大趋势下,云终端支持灵活、便捷、安全的办公需求.8终端的算力不断提升,芯片的发展增大了终端设备的处理能力.10分布式架构在扩展性方面优势明显,可实现与各种外部设备便捷连接.11三、技术落地.12基础需求:IT 统一管理.12需求延申:超越虚拟机
2、架构.14场景变革:通用办公胖终端的延申.15四、行业案例.16超能云终端赋能高校.16超能云终端赋能 K12 基础教育.19超能云终端赋能医疗行业.21五、IDC 建议.23oPuMwPrRnPtRrPoNrMqRsO9P9RbRoMoOoMmPiNqQwOfQnMmM6MqQxOxNmPrOvPpNmM2目录一、市场趋势超能云终端市场快速增长,前景广阔二十大报告提出国家将加快发展数字经济,促进数字经济与实体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群。超能云终端在企业中的部署和应用将加速企业的数字化转型,对包括制造、能源、教育、医疗、政府在内的各个传统行业实现赋能;帮助企业降本增效,提升
3、传统企业的效能,从而增加企业的竞争力。同时,超能云终端的应用还有助于推动云计算等新一代信息技术落地,助力其成为全国性信息化建设与信息化产业发展的重要增长引擎。根据 IDC 数据,2021 年中国大陆超能云终端市场的总量已经达到了 35.1 万台。未来该市场将迎来重大发展机遇,市场规模将以每年 30%左右的速度稳定增长;至 2025年,市场总量将超过 130 万台,2021-2025 的年复合增长率达到 29.2%。3目录下一代计算机超能云终端白皮书IDC 认为,超能云终端前景看好,主要归因于以下市场驱动因素:节能高效:2020 年,中国在联合国大会上提出力争将二氧化碳的排放.“在2030 年前
4、达到峰值”,并“在 2060 年前实现碳中和”。要落实这一目标,需要企业在生产、经营过程中不断提高能源的使用效率。超能云终端的部署有助于减少企业 IT 基础架构的整体能耗,推动云计算、数字仿真、区块链等数字化技术的应用落地。通过组合的技术应用,企业不仅可以测定自身的碳排放量,还可以追踪整个生态链中各级别供应商的碳排放,从而在战略层面上实现统筹与优化,加速产业结构的调整与升级。超能云终端的部署可以有效地帮助企业提高能源利用效率,优化能源方面的布局,以应对能源转型的诉求。业务连续性:当前市场变革的节奏不断加快,企业对业务的稳定性和连续性要求更加苛刻。经过疫情的洗礼,企业意识到未来业务的不确定因素有
5、所增强,在敏捷性和灵活性方面提出了新的需求。这些因素在客观层面都推动着超能云终端在企业中的规模化应用。企业的管理者在主观上也意识到数字化技术在企业间的鸿沟正逐渐扩大,以云为基座的数字化转型项目已经成为后疫情时代企业寻求发展的重要前提。数字化和智能化:随着数字化转型进程不断推进,数字化对社会、经济、文化的重塑不断加深,数字经济在 GDP(国内生产总值)中的占比也不断提升,数字化已经成为推动国家经济增长的主要引擎之一。在这其中,智能化又是新一轮科技革命与产业变革的重要驱动力,以 AI、机器学习、大数据分析等技术为图 1.IDV+TCI 市场出货量预测来源:IDC,20230%20%40%60%80
6、%100%06001200300900150020222021202420232025.市场规模.年增长率单位:千台增长率4676178031,0291,30233%32%30%26%28%下一代计算机超能云终端白皮书4目录主要途径,需要大规模的性能密集型计算作为支撑。超能云终端的部署能够对企业的数字资产实现高效统筹,从而为云端的加速计算提供良好的条件,使执行大部分工作负载的处理器资源得以通过更加灵活的方式部署。云优先策略:企业在经营生产中应用大数据、人工智能、云原生等新兴技术,需要企业内相关业务进行全方位数字化转型,因而企业倾向于选择“云优先”的战略来迎接未来的挑战。顶层设计是数字化转型的第
7、一步,企业需要在战略的层面对核心业务流程进行全面梳理。而后以此为蓝图,对 IT 架构进行整体改造,这一过程会对云基础设施及相关解决方案服务提出大量的定制化需求,同时辅以企业内部的人员结构的优化,最终实现对业务数据流的重塑。不同行业对超能云终端的应用存在.差异化需求随着企业及组织数字化应用程度不断提升,组织内部的终端数量也随之扩大,因此催生了集中管理组织内终端的诉求。目前,超能云终端解决方案广泛应用于包括医疗、制造、教育、金融、政府等行业在内的各个领域。然而在企业进行整体的 IT集中管理时,不同行业又具有不同的特点,因而对云终端解决方案的需求也不尽相同。在教育行业,单一院校内用于教学的终端数量规
8、模常常以千为单位计算,庞大的终端系统对硬件维护与软件更新两方面的工作造成了巨大的压力。在医疗行业,终端的应用场景往往比较复杂。门诊、病房、药品分属不同的业务条线门诊内部需要挂号、缴费、凭单打印;病房内部分病历管理、入院、出院;药品的管理需要单独的药房系统。三者的集中会产生出巨量的财务管理需求,需要一套完整的财务系统。疫情的爆发为医疗行业带来新的挑战,方舱的建设以“中国速度”著称于世,其运营所依托的信息化管理系统也同期完成部署。即使在常规医院内部,发热门诊的急速扩张也对 IT 系统的横向拓展能力提出更高的要求。传统计算机无法满足数字化时代发展的内在要求,超能云终端替换传统计算机是时代的大势所趋。
9、5目录下一代计算机超能云终端白皮书 在制造业,场景封闭性较强,业务种类较为固定,业务的不可中断性是其核心诉求。云终端解决方案在生产场景中的部署需要支持 7X24 小时不间断的生产作业。同时,系统运转过程中需要持续支持 MES、PLM、SCM 等行业应用系统,实现 SCADA 数据的采集与回传,并完成换线所需的耦合与软件灌装及相应测试。制造业的生产过程对病毒侵入的控制极其严格,要求云终端绝对不能受病毒侵入,即使设备感染病毒也需要能够实现快速恢复。在电信呼叫中心,也存在对业务连续性的极高要求该业务需要保证高质量的语音通话服务能够对呼入的需求实时响应,同时还要时刻准备应对特殊事件造成的启动风暴。该类
10、场景需要云终端解决方案具备足够的稳定性,不仅支持业务的不间断运转,还要随时准备好解决突发状况带来的系统卡顿、宕机风险。在金融行业,存在诸多业务人员直接面对消费者的 C 端场景。这些行业工作内容多样,可能随时需要面对复杂的长尾情形。银行的业务人员需要连接各类的外部设备,去抓取复杂的用户数据。如银行柜台,需要连接摄像头、扫描仪、指纹读取器、电子签字板、读卡器、打印机等各种各样的外设,以支持业务办理过程中各种信息录入的需求。该类场景不仅需要云终端解决方案提供多样化的接口,还需要针对各种不同的外设安装驱动程序,对云终端解决方案的兼容性要求较高。随着 AI 技术在各行业中的逐渐普及,部分行业场景开始对算
11、力提出较高的要求。尤其是对视觉类 AI 及仿真技术应用较多的行业,需要灵活地协调巨量的协处理器资源,以完成 3D 图像的处理与渲染。这类需求与传统平面设计、3D 设计、工业设计的需求相似,需要密集的算力。组织内部需要以云终端架构为基础,配合私有云、公有云、混合云、边缘云的部署,以满足新时代下的业务需求。综上所述,不同行业应用云终端解决方案的目标、场景和痛点不尽相同,单一特性的云终端解决方案无法同时满足所有需求。未来的云终端供应商需要整合各类解决方案的优势,以扩展其在实际应用中的边界。下一代计算机超能云终端白皮书6目录远程办公成为新常态,各种移动场景不断普及固定时间、固定地点的工作模式在疫情前就
12、已经开始发生变化,移动工位、共享办公空间等模式在空间的灵活性方面对其实现了良好的补充。同时,全球化背景下的时差因素也对办公时间的灵活性提出需求。分处两地的员工间共同协作的需求久已有之,催生了市场上大量的协同办公软件。疫情的出现将这些原先在办公市场上处于边缘地带的场景推向核心位置。员工可能随时面对突发性隔离要求,不仅对团队的不间断协作提出挑战,还有可能使员工与日常使用的办公工具隔离在不同的区域,员工因而需要使用手机、平板或临时电脑处理工作,这对办公场景灵活性方面提出了更高的要求。移动办公的兴起对企业内部 IT 系统的安全提出了巨大的挑战。外部环境对文件的读取有可能造成公司内部信息的泄露。每一处对
13、外部开放的入口也都可能成为安全漏洞,招致外部的恶意攻击,导致企业内部 IT 系统的正常运转被打破,致使业务陷入瘫痪。因此,成熟的解决方案不仅要照顾到移动办公所需的灵活性,更需要以行之有效的隔离机制保证企业内部的信息安全与 IT 系统的正常运转。7目录简化 IT 管理,保证桌面体验的同时实现 IT 管理界面的集中操作随着企业办公数字化进程的推进,企业内部的 IT 管理规模日益扩大。不仅设备数量持续增长,加大了 IT 人员日常维护管理的工作量;IT 的架构也在不断复杂化,以应对不同部门的差异化业务。在不同终端相互间独立运行的情况下,繁琐而重复的桌面运维工作随设备数量线性增长,极易造成 IT 运维人
14、员工作量饱和,以至于无暇顾及战略层面的 IT 规划,造成企业数字化发展进程中的瓶颈。企业数字化业务的发展要求 IT 层面必须实现统一的集中管理,使工程师能够通过服务器端对各终端桌面进行集中操作。这种做法将大幅提升 IT 系统部署与更新升级的效率,不仅将 IT 工作人员从繁复的日常运维中解放出来,还能够优化复杂的整体架构。无盘工作站与桌面虚拟化是 IT 资源集中化的早期技术,分别在存储与进程两方面实现服务器端的资源共享。随着虚拟化技术的不断成熟,虚拟机、VDI 等方案开始活跃于市场当中,利用图形显示传输协议实现瘦客户机与大型服务器集群的连通。远程终端通过网络将信号传输给服务器,应用程序的处理与运
15、算均发生于服务器端。二、行业前沿下一代计算机超能云终端白皮书8目录该类方案的日渐成熟使 IT 在云端的集中管理得以大范围推广。之后出现的 IDV 与TCI 使存储与计算的任务回归本地,在降低了对服务器算力依赖度的同时,通过镜像技术保持了 IT 集中管理的优势。对 IT 的集中管理不仅能够优化人力与物力资源的利用率,还可以提升系统的整体安全性。安全保护分为硬件安全、系统安全、数据安全三个层面。移动办公大趋势下,云终端支持灵活、便捷、安全的办公需求企业中不同部门间的业务差异极大,因而对 IT 设备的需求也存在较大的差异性。随着数字化程度日益深入,企业内部的 IT 系统需要与各种各样的细分业务相适应
16、。此时对终端算力的回归显示出了自身的优势终端具备算力的云终端解决方案将系统镜像备份存在服务器端,根据不同的本地工作场景的需求加载不同的镜像。该类解决方案允许用户自主选择操作系统,并保证各个终端的操作系统相互隔离。这有别于传统的简单 IT 架构,通过定制化镜像部署,企业对镜像、权限和硬件设备在硬件层面,虚拟化解决方案可以实现硬件与病毒间的物理隔离。在系统层面,底层的虚拟化技术可以屏蔽病毒、木马等各种恶意软件的访问。在数据层面,云端存储和加密可以有效地限制数据分布的范围,对复制等操作的限制以及非授权设备接入的禁止可以有效地控制数据的外流,从而实现数据安全的整体可控。9目录下一代计算机超能云终端白皮
17、书进行集中管理,实现镜像一键分发。通过对终端镜像、账号、权限的集中管理保证了 IT 集中操作的效率水平。在多样化的场景中,用户希望能直接使用自己的桌面办公环境进行本地化操作,从而按照工作需求定制本地化桌面。这些新需求的出现充分体现了终端计算与存储的重要性和必要性。如今,随着商业进程中产生的数据量不断加大,海量的数据受限于网络带宽,容易造成传输与分析过程中的迟滞。终端具备算力的云终端解决方案允许数据在终端进行存储与备份。该方案不仅可以降低网络和服务器的负载,而且能够对实时性要求较高的数据进行即时读取与计算。具体来说,本地的终端设备需要搭载具有一定处理能力的 CPU,用于支持本地应用程序处理数据。
18、云端服务器主要应对复杂数据的处理,同时还起到备份和防火墙的作用。二者相互配合,通过数据过滤和分层,使对及时性要求较高的数据第一时间在本地得到处理,而复杂数据则上传到云端。从而最大程度优化数据的处理效率,降低服务器的存储负载与数据调用周期。终端具备算力的云终端解决方案还能够提供更高的稳定性。随着企业云上数据量的不断增多,网络传输的压力逐渐增大,对网络抖动、断网等不可控因素的容忍度越来越小。本地算力的介入,使终端在远程访问速度不稳定或无网络保障的条件下,依然能够保证稳定的工作效率。即使在服务器或网络出现异常时,用户依然能够正常使用办公终端,随时在本地调用和分析数据。同时,通过在本地存储与处理数据,
19、可以实现设备对云端数据的错峰下载,这极大地减少了办公高峰时的并发吞吐,有效地解决了网络延迟或堵塞的风险,最大程度上优化了对网络带宽资源的占用。此外,分布式计算能够实现多个设备的独立运行,用户在安装软件和重新启动桌面时,不会影响其他用户。在部分情况中,企业内部业务的全面上云会造成终端设备算力在一定程度上的闲置。终端具备算力的云终端解决方案可以对这部分终端设备实现充分利用,从而在一定程度上实现对成本的控制。然而,通过镜像部署的云终端解决方案对本地设备的物理位置存在一定的要求,使之在使用过程中难以脱离工作台,对终端的移动性造成了较大的局限。与之相对,传统办公时代集中办公的模式正悄然发生变化,企业员工
20、的办公场景正日渐分散,通过定制化的镜像部署,系统镜像和应用软件可以深度匹配企业业务条线,从而对企业中的各项业务实现适配,满足了企业对不同种类数据的差异化需求。下一代计算机超能云终端白皮书10目录且越发灵活。手机、平板等私人移动设备与家用电脑正越来越多地参与到工作场景中。云终端解决方案需要借助灵活的软件方案,连接多样化的移动设备,实现办公室外随用随连,使企业员工即使身处办公室外也享有现场办公所具备的所有企业资源。连接办公室内外的软件方案需要保证公司的网络与数据安全。当下的解决方案是以远程的移动或私人终端为显示设备,使用公司的桌面访问内网。公司以外电子设备的计算与存储不参与办公程序的运行,从而保证
21、企业网络内外环境的隔绝,规避掉了公用网络中潜在的入侵风险。通过对外部设备利用防截屏、加水印等手段,可以有效避免数据的泄露。同时位处公司的内部设备也不会显示相应的办公信息,从而最大程度保护操作者的信息安全、隐私安全。终端的算力不断提升,芯片的发展.增大了终端设备的处理能力CPU 是计算机系统的运算和控制中心,也是信息处理、程序运行的最核心执行单元。CPU 自诞生以来不断发展,在逻辑结构、运行效率以及功能上取得了巨大进展。先进的制程工艺使单位面积芯片所容纳的晶体管数量不断提升,增加了 CPU 能够执行和处理的指令数与数据量。多核 CPU 技术能够将复杂的计算任务灵活分配给多个核心执行,在维持简单控
22、制逻辑的同时带来了良好的拓展性,并降低了功耗与延迟。终端具备算力的云终端解决方案多采用以酷睿为代表的高性能 CPU,在数据分析和多任务处理两方面均具有良好的表现。在诸如设计、编导、动画等对显示性能要求较高的行业,随着业务需求的标准日渐提升,不同场景对显卡的需求偏好呈现出明显的专业导向。GPU 架构、制程工艺的发展在使场景化应用更加鲜明的同时,也使器件尺寸有所缩小。从硬件集成的角度而言,空间占用少的优势赋予了 GPU 更大的灵活性,使其能够适配更加丰富的终端设备。.原先需要多台服务器完成的工作由此可下放到终端完成,以满足多样场景的工作需求。根据 IDC 数据,过去两年高性能 PC 在商用电脑中的
23、占比不断提升,IDC 预测这一增长势头将在未来的 2 年继续维持。当前,终端设备在硬件方面面临着巨大的计算压力,在单位时间内所需处理的数据量及数据种类与日俱增。与此同时,针对各类工作场景延申出的分支需求也越发细化,对数据的实时反馈提出更高要求。11目录下一代计算机超能云终端白皮书分布式架构在扩展性方面优势明显,可实现与各种外部设备便捷连接随着数字化在各行各业中的不断渗透,终端设备需要贴合的细分场景越来越复杂。这不仅需要 IT 系统具备足够的灵活度以实现跨平台的资源整合与访问,还需要办公者在终端上连接多样化的外设。诸如呼叫中心、打卡入口、培训中心、接待处等场景均需要连接不同类型的设备,以满足用户
24、对于语音输入、文字输出、显示、资料访问等各式各样的需求。不同的扩展设备需要终端具备丰富的扩展接口,云终端解决方案也需要支持终端对外接设备的可扩展性。不同种类的外接设备在运行与数据处理等方面产生的需求种类各异。图形设计、视频处理类的设备需要高性能的显卡 U 盘、加密狗等设备涉及复杂的权限管理,以避免数据泄露或外来病毒的入侵 未来图像类人工智能相关的任务需要高水平的多任务并行处理能力,对诸多传感器捕捉的数据进行及时分析只有终端具备一定算力,才能满足用户对数据的及时性需求,从而在多场景下实现用户办公效率的提升,优化用户的使用体验。表 1.IDC 商用电脑市场预测2020202120222023202
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