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研發背景
NVIDIAAerial SDK是英偉達（NVIDIA）為加速人工智慧（AI）在5G網路邊緣的大規模套用而推出的一款支持GPU加速、軟體定義的無線接入網（RAN）的軟體開發工具包。其旨在利用GPU的並行計算能力，支持電信運營商使用通用伺服器和GPU構建靈活、高性能的虛擬無線接入網（vRAN），使5G網路的計算基礎設施能夠用於提供智慧型城市、增強現實/虛擬現實（AR/VR）和雲遊戲等邊緣AI服務。
隨著5G網路的部署和AI與通信融合趨勢的加強，Aerial SDK從最初的5G RAN加速工具逐步演進。2021年，英偉達推出整合了Aerial SDK與BlueField-2 DPU的“AI-on-5G”計算平台。2024年，英偉達牽頭成立AI-RAN聯盟，並推出融合Omniverse的6G研究平台，將Aerial定位為“最佳化無線網路和生成式AI體驗的一站式平台”。至2025年，英偉達宣布開源Aerial軟體以推動生態創新。這一發展歷程反映了英偉達旨在通過Aerial SDK，將未來的無線網路和基站轉變為由人工智慧驅動的通用計算平台的願景。
發展歷程
2019年，NVIDIA Aerial SDK在洛杉磯世界移動通信大會首次亮相，作為一套支持GPU加速的5G軟體定義RAN SDK。英偉達創始人黃仁勛在大會上介紹了Aerial如何使AI服務和沉浸式內容在5G網路邊緣成為可能。早期，軟銀和愛瑞無線等合作夥伴進行了驗證測試和套用。2020年10月，英偉達推出Aerial開發工具包，加速5G vRAN原型設計。2021年3月，英偉達發布論文《NVIDIA Aerial GPU Hosted AI-on-5G》，介紹5G連線和移動邊緣計算的超融合平台。同年4月，在GTC大會上推出Aerial A100 AI-on-5G計算平台，整合BlueField-2 DPU，形成'5T FOR 5G'解決方案。2024年，Aerial生態擴張，戰略重點轉向6G。2月，英偉達牽頭成立AI-RAN聯盟，推動AI與原生RAN融合。3月，推出6G開發者計畫，將Aerial與Omniverse生態系統結合。9月，在GTC Paris大會上正式推出NVIDIA AI Aerial，定位為最佳化無線網路和生成式AI體驗的一站式平台。2025年10月，英偉達宣布開源Aerial軟體，包括Aerial CUDA-Accelerated RAN、Aerial Omniverse Digital Twin等框架。同年，宣布以10億美元入股諾基亞，並推出Aerial RAN Computer Pro（ARC-PRO）平台。2026年，在MWC上宣布Aerial平台升級，新增Aerial Omniverse Digital Twin和Aerial RAN Colab Over-the-Air工具。
核心技術
NVIDIA Aerial SDK的核心技術架構由兩大關鍵SDK——CUDA Baseband (cuBB) 和 CUDA Virtual Network Functions (cuVNF) 以及創新的雲原生軟體架構組成。該SDK以模組化微服務的形式實現，採用端到端的雲原生架構，並由Kubernetes使用符合O-RAN SMO標準的接口進行管理。
CUDA Baseband (cuBB) SDK提供了一個完全卸載的5G物理層（L1）處理流水線，通過將所有處理保留在GPU的高性能記憶體中，提供了較高的吞吐量和效率。它支持基於5G NR的上行鏈路和下行鏈路信道實現，為延遲和頻寬利用提供了高性能。作為cuBB的一部分，NVIDIA cuPHY SDK為物理層流水線提供了層1（L1）波束成形、LDPC編碼/解碼等功能，而NVIDIA cuPHY-CP SDK則負責編排層1，並提供與層2（L2）、O-RAN前傳以及演進分組核心網（EPC）互動的控制能力。其物理層能力包括多輸入多輸出（MIMO）天線處理、發射分集、數字和模擬波束成形以及前向糾錯（FEC）編碼/解碼。
CUDA Virtual Network Functions (cuVNF) SDK提供最佳化的輸入/輸出（I/O）與數據包處理能力。它利用GPUDirect技術，可將5G數據包從支持GPUDirect的網路接口卡直接傳送到GPU記憶體。作為cuVNF的一部分，支持GPU的DPDK（數據平面開發工具包）支持從連線到GPU的設備進行高速數據傳輸。cuVNF還支持NVIDIA CUDA-X信號處理庫，如cuFFT，為圖像和信號處理提供了即插即用的API和超過5000個原語。
DOCA GPUNetIO庫實現了GPU發起的通信，使得CUDA核心能夠調用庫中的CUDA設備函式，指示支持GPUDirect的網路接口卡傳送或接收數據包。通過消除網卡和GPU之間CPU功能的瓶頸，該技術使每個CUDA核心能夠獨立、並行和實時地處理越來越多的無線單元，從而增加了系統容量，並減少了處理數據包的延遲和PCIe事務數量。在下行鏈路側，它還將GPU啟動的通信與精確的傳送調度相結合，由網路接口卡負責在正確的時間傳送每個數據包。
NVIDIA Aerial SDK採用雲原生與微服務架構，基於Kubernetes提供容器編排以便於部署和管理。該模組化軟體能夠提高軟體升級、發布和安裝補丁的粒度和速度，提供遵循DevOps原則並具有持續集成和持續交付（CI/CD）功能的獨立生命周期管理，獨立擴展不同的無線接入網微服務元素，並提供套用級可靠性、可觀測性、服務保障以及通過網路自動化簡化運維。
運營模式
NVIDIA Aerial SDK通過NVIDIA NGC平台以容器鏡像和.zip包形式分發，目前處於搶先體驗階段。該SDK主要支持兩種部署方式：一種是使用預集成的NVIDIA Aerial開發者套件進行性能評估和基準測試；另一種是基於自有硬體進行定製化部署，以實現5G RAN功能。
英偉達與全球電信運營商（如軟銀）、設備商（如愛立信、諾基亞）及雲服務商合作，共同發展Aerial生態系統。為降低行業創新門檻並推動技術採用，英偉達牽頭成立了AI-RAN聯盟，並推出了6G開發者計畫。此外，英偉達在2025年宣布開源Aerial軟體（包括Aerial CUDA-Accelerated RAN、Aerial Omniverse Digital Twin、Aerial框架），旨在加速AI原生5G/6G解決方案的疊代。
英偉達通過Aerial平台進入通信領域，其目標之一是探索將通信基站與邊緣AI計算結合的可能性。推動GPU在RAN中的套用，有助於連線其從雲端訓練（DGX）、邊緣推理（EGX）到網路節點（Aerial）的AI計算產品。通過與通信業企業合作推進AI-RAN，英偉達旨在推動全球通信網路與AI基礎設施的融合。
核心團隊
重要事件
2021年4月，英偉達在GTC大會上推出Aerial A100，即NVIDIA AI-on-5G計算平台，將Aerial SDK與NVIDIA BlueField-2 A100晶片結合，形成“5T FOR 5G”解決方案，為AI-RAN提供計算基礎。
2024年，Aerial生態開始從5G向6G擴展。同年2月，英偉達牽頭成立AI-RAN聯盟，旨在推動AI與原生RAN融合，重新定義6G網路；3月，推出6G開發者計畫，將Aerial與Omniverse生態系統結合，提供6G研究平台；9月，在GTC Paris 2024大會上正式推出NVIDIA AI Aerial，將其定位為最佳化無線網路和生成式AI體驗的一站式平台。
2025年10月，在GTC DC大會期間，英偉達宣布開源Aerial軟體，旨在打破創新壁壘，推動AI原生5G/6G解決方案的快速疊代。同時宣布以10億美元戰略入股諾基亞，並推出Aerial RAN Computer Pro平台。
2026年2月，在MWC 2026現場，英偉達宣布Aerial平台升級，新增Aerial Omniverse Digital Twin和Aerial RAN Colab Over-the-Air等工具。
