中國工程院院士、清華大學(xué)高性能計(jì)算研究所所長鄭緯民認(rèn)為，CIPU把上一代計(jì)算架構(gòu)的中心完全打破了，我國在基礎(chǔ)技術(shù)上實(shí)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(tái)通用計(jì)算機(jī)“ENIAC”在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生，拉開了信息時(shí)代的大幕。當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)以電子管作為元器件，體積很大，耗電量大，工作時(shí)間短，計(jì)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(jìn)行5000次運(yùn)算。如今，隨意一部智能手機(jī)都可以碾壓的ENIAC，當(dāng)年對美國意義重大：國防部用它來進(jìn)行彈道計(jì)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(dān)任公司的科學(xué)顧問，第二年就研制出IBM第一臺(tái)存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)IBM701，樹立了在大型機(jī)領(lǐng)域的“統(tǒng)治”地位。1977年，計(jì)算機(jī)以“微機(jī)”的形式進(jìn)入普通家庭，當(dāng)年有三款品牌微型計(jì)算機(jī)上市，包括AppleII。
此后，美國的信息產(chǎn)業(yè)繼續(xù)高歌猛進(jìn)，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(jī)、X86架構(gòu)小型機(jī)、ORACLE數(shù)據(jù)庫、EMC存儲(chǔ)等一系列軟硬件產(chǎn)品，定義了傳統(tǒng)IT的計(jì)算架構(gòu)，主導(dǎo)了一套標(biāo)準(zhǔn)。此后幾十年直至今天，各國政府、企業(yè)、機(jī)構(gòu)都要購買美國的IT設(shè)備。
2006年，亞馬遜公司發(fā)布全球第一個(gè)云計(jì)算服務(wù)AmazonS3，開創(chuàng)了云計(jì)算新時(shí)代——用戶可以直接通過網(wǎng)絡(luò)獲取部署在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力，而不用購買硬件服務(wù)器。
當(dāng)時(shí)很少有人意識到，這是一個(gè)IT技術(shù)的重大變革，難得一遇的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇期。能否改變IT產(chǎn)業(yè)一國獨(dú)大的局面，在此一舉！
中國企業(yè)較早研發(fā)云計(jì)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(wù)。"飛天"第一次實(shí)現(xiàn)5000臺(tái)服務(wù)器連成一臺(tái)超級計(jì)算機(jī)。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(tái)服務(wù)器連接成一臺(tái)超級計(jì)算機(jī)，單集群可達(dá)10萬臺(tái)規(guī)模。通過飛天云操作系統(tǒng)，企業(yè)客戶可以隨時(shí)按需購買算力，而不用再單獨(dú)購置服務(wù)器和搭建數(shù)據(jù)中心。
為什么要投入研發(fā)云計(jì)算？云計(jì)算有什么用？
如今是數(shù)字時(shí)代，尤其是作為人口大國的中國，超大規(guī)模的計(jì)算場景和計(jì)算力需求特別多。比如春運(yùn)購票，12306購票軟件背后，依靠的就是云計(jì)算的彈性計(jì)算能力，才能保障大家春運(yùn)期間的集中搶票。隨著萬物互聯(lián)的時(shí)代來臨，云端計(jì)算的需求會(huì)越來越多。
為了滿足日益增長的計(jì)算需求，今年2月，國家正式全面啟動(dòng)“東數(shù)西算”工程，通過10個(gè)數(shù)據(jù)中心集群，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系。
數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，是個(gè)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?yàn)閿?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(jì)算已從業(yè)務(wù)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(luò)事務(wù)而不是用于計(jì)算，這相當(dāng)于數(shù)據(jù)中心部署的很多服務(wù)器被白白浪費(fèi)了。
為了解決這個(gè)難題，阿里云研發(fā)了CIPU。它是為新型云數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的專用處理器，向下對數(shù)據(jù)中心的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源快速云化并進(jìn)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(tái)服務(wù)器連成一臺(tái)超級計(jì)算機(jī)。
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(jì)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(xué)習(xí)場景訓(xùn)練性能提升30%，Spark計(jì)算性能提升30%；單容器虛擬化消耗減少50%，虛擬化容器啟動(dòng)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(dá)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(jì)算，希望通過新型計(jì)算架構(gòu)而非單點(diǎn)突破，帶來計(jì)算能力的大幅度提升。
鄭緯民院士認(rèn)為，云計(jì)算已經(jīng)進(jìn)入關(guān)鍵轉(zhuǎn)換期。過去這些年，我國在云計(jì)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(jì)算架構(gòu)的中心完全打破了，在基礎(chǔ)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了世界領(lǐng)先，和國際IT巨頭站在同一個(gè)起跑線上。他們提出了CIPU，使得中國正在爭取云計(jì)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(dǎo)力。這一點(diǎn)改變格局的事情，我對中國在下一個(gè)技術(shù)時(shí)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！
