
中國工程院院士、清華大學高性能計算研究所所長鄭緯民認為,CIPU把上一代計算架構(gòu)的中心完全打破了,我國在基礎技術(shù)上實現(xiàn)了世界領(lǐng)先。這是改變格局的事情。
鄭緯民院士為什么這樣說?CIPU意味著什么?故事要從76年前講起。
1946年2月14日,世界第一臺通用計算機“ENIAC”在美國賓夕法尼亞大學誕生,拉開了信息時代的大幕。當時的計算機以電子管作為元器件,體積很大,耗電量大,工作時間短,計算能力有限。
以ENIAC為例,它占地170平方米,重30噸,耗電功率約150千瓦,每秒鐘可進行5000次運算。如今,隨意一部智能手機都可以碾壓的ENIAC,當年對美國意義重大:國防部用它來進行彈道計算,成功研發(fā)了世界上第一顆原子彈。
1951年,IBM看中了巨大的市場,開始開發(fā)商用電腦,聘請馮·諾依曼擔任公司的科學顧問,第二年就研制出IBM第一臺存儲程序計算機IBM701,樹立了在大型機領(lǐng)域的“統(tǒng)治”地位。1977年,計算機以“微機”的形式進入普通家庭,當年有三款品牌微型計算機上市,包括AppleII。
此后,美國的信息產(chǎn)業(yè)繼續(xù)高歌猛進,Intel、Microsoft、ORACLE、EMC、VMware等一批世界知名科技公司涌現(xiàn)。他們以IBM大型機、X86架構(gòu)小型機、ORACLE數(shù)據(jù)庫、EMC存儲等一系列軟硬件產(chǎn)品,定義了傳統(tǒng)IT的計算架構(gòu),主導了一套標準。此后幾十年直至今天,各國政府、企業(yè)、機構(gòu)都要購買美國的IT設備。
2006年,亞馬遜公司發(fā)布全球第一個云計算服務AmazonS3,開創(chuàng)了云計算新時代——用戶可以直接通過網(wǎng)絡獲取部署在遠程數(shù)據(jù)中心的計算能力,而不用購買硬件服務器。
當時很少有人意識到,這是一個IT技術(shù)的重大變革,難得一遇的產(chǎn)業(yè)機遇期。能否改變IT產(chǎn)業(yè)一國獨大的局面,在此一舉!
中國企業(yè)較早研發(fā)云計算的是阿里云。2009年,阿里云正式成立;2013年,"飛天"5K系統(tǒng)正式上線提供服務。"飛天"第一次實現(xiàn)5000臺服務器連成一臺超級計算機。隨著不斷研發(fā),阿里云如今可以將遍布全球的數(shù)百萬臺服務器連接成一臺超級計算機,單集群可達10萬臺規(guī)模。通過飛天云操作系統(tǒng),企業(yè)客戶可以隨時按需購買算力,而不用再單獨購置服務器和搭建數(shù)據(jù)中心。
為什么要投入研發(fā)云計算?云計算有什么用?
如今是數(shù)字時代,尤其是作為人口大國的中國,超大規(guī)模的計算場景和計算力需求特別多。比如春運購票,12306購票軟件背后,依靠的就是云計算的彈性計算能力,才能保障大家春運期間的集中搶票。隨著萬物互聯(lián)的時代來臨,云端計算的需求會越來越多。
為了滿足日益增長的計算需求,今年2月,國家正式全面啟動“東數(shù)西算”工程,通過10個數(shù)據(jù)中心集群,構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡體系。
數(shù)據(jù)中心的建設,是個大規(guī)模系統(tǒng)工程。經(jīng)過13年研發(fā),阿里云發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的以CPU為核心的數(shù)據(jù)中心,存在著巨大的算力損耗。這是因為數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來越大,東西向流量也越來越大,云計算已從業(yè)務處理為中心轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)處理為中心,CPU更多是在處理網(wǎng)絡事務而不是用于計算,這相當于數(shù)據(jù)中心部署的很多服務器被白白浪費了。
為了解決這個難題,阿里云研發(fā)了CIPU。它是為新型云數(shù)據(jù)中心設計的專用處理器,向下對數(shù)據(jù)中心的計算、存儲、網(wǎng)絡資源快速云化并進行硬件加速,向上接入飛天云操作系統(tǒng),將全球數(shù)百萬臺服務器連成一臺超級計算機。

經(jīng)過專業(yè)測試,以“CIPU+飛天操作系統(tǒng)”為核心的算力,有了巨大提升——主流通用計算場景下,Nginx性能提升了89%,Redis性能提升了68%、MySQL提升了60%大數(shù)據(jù)和AI場景下,AI深度學習場景訓練性能提升30%,Spark計算性能提升30%;單容器虛擬化消耗減少50%,虛擬化容器啟動速度快350%。
不僅僅是性能的提升。傳統(tǒng)IT架構(gòu)下,硅基芯片的性能以及制造難度幾乎達到極限,再次突破的難度和不確定性都成幾何倍數(shù)增長。越來越多的研發(fā)人員開始投入云計算,希望通過新型計算架構(gòu)而非單點突破,帶來計算能力的大幅度提升。
鄭緯民院士認為,云計算已經(jīng)進入關(guān)鍵轉(zhuǎn)換期。過去這些年,我國在云計算領(lǐng)域主要在軟件層面有創(chuàng)新,發(fā)展了一些開源生態(tài),但還是在傳統(tǒng)IT的格局下追趕。
“阿里云提出了CIPU技術(shù),把上一代計算架構(gòu)的中心完全打破了,在基礎技術(shù)上實現(xiàn)了世界領(lǐng)先,和國際IT巨頭站在同一個起跑線上。他們提出了CIPU,使得中國正在爭取云計算的定義權(quán)中處于有利的位置,改變了原本由西方技術(shù)制定的游戲規(guī)則,讓我國IT產(chǎn)業(yè)建立了全球領(lǐng)導力。這一點改變格局的事情,我對中國在下一個技術(shù)時代擁有自己的一席之地表示樂觀。”
唯愿中國企業(yè),繼續(xù)努力;中國技術(shù),再創(chuàng)佳績!