開(kāi)國(guó)煤都變身AI之城，我在陽(yáng)泉管窺到了中國(guó)走進(jìn)AI大時(shí)代的未來(lái)

百度之于陽(yáng)泉，也許就像亞馬遜之于西雅圖。在陽(yáng)泉云計(jì)算中心，我管窺到了中國(guó)步入ABC時(shí)代的宏大遠(yuǎn)景。

文／陳紀(jì)英

茨威格說(shuō)，“世間一切偉大的壯舉總是默默完成的，世間一切智者總是深謀遠(yuǎn)略的。”

那些閃耀的群星，往往深藏功名——支持全球208億次互動(dòng)、每分鐘峰值高達(dá)10億次的春晚紅包活動(dòng)不宕機(jī)的算力功臣、亞洲單體規(guī)模最大的數(shù)據(jù)中心，潛伏在山西小城陽(yáng)泉。

當(dāng)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)、人工智能匯合，世界就發(fā)生了翻天覆地的智變：流水線上的質(zhì)檢女工因?yàn)?a href="http://ygpos.cn/AI_1.html" target="_blank" class="keylink">AI質(zhì)檢機(jī)獲得了解放，被智能安防追蹤的罪犯再也逃不出恢恢法網(wǎng)；一條重新清澈起來(lái)的河流，一片被綠植再次覆蓋的荒漠；自動(dòng)駕駛汽車開(kāi)始自由奔馳，擁堵的道路變得通暢無(wú)阻；高清視頻不再卡頓，人臉識(shí)別開(kāi)始普及；等等。

01

春晚不宕機(jī)和30萬(wàn)座圖書(shū)館

從陽(yáng)泉上空往下俯瞰，會(huì)看到一片形似熊掌的樓群，這就是百度陽(yáng)泉云計(jì)算中心。

在這座以深邃的煤層和蒼涼的高原為底色的山西小城，一座亞洲單體規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心潛伏七年，多少有點(diǎn)類似掃地僧一般的荒誕感，就連陽(yáng)泉本地人，往往也很難知曉它的價(jià)值和能量。

7億百度APP用戶每一次搜索，百度地圖的每一次導(dǎo)航，小度音箱與主人的每次互動(dòng)，由Apollo系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)駕駛汽車的每一次轉(zhuǎn)彎，可能都與陽(yáng)泉云計(jì)算中心息息相關(guān)。

百度陽(yáng)泉云計(jì)算中心，也在支持百度智能云對(duì)內(nèi)對(duì)外提供覆蓋內(nèi)容、能源、金融、工業(yè)等領(lǐng)域的外部服務(wù)等等。在二手車領(lǐng)域，幫助優(yōu)信實(shí)現(xiàn)了在線VR看車，讓二手車的全國(guó)購(gòu)落地；在金融領(lǐng)域，聯(lián)手農(nóng)業(yè)銀行打造的農(nóng)行金融大腦，成為業(yè)內(nèi)智能金融的探索典范；在旅游領(lǐng)域，幫助攜程率先實(shí)現(xiàn)在線旅游市場(chǎng)的智能化升級(jí)；在短視頻領(lǐng)域，助力百度旗下好看視頻提升運(yùn)營(yíng)效率，降低成本，依托AI能力賦能作者，實(shí)現(xiàn)火箭速度的高增長(zhǎng)；等等。

在常態(tài)服務(wù)之外，如同驚濤駭浪一般的百度春晚紅包活動(dòng)，則是陽(yáng)泉云計(jì)算中心的高光時(shí)刻。

今年春節(jié)，百度APP的全球觀眾互動(dòng)次數(shù)達(dá)到208億次，春晚數(shù)據(jù)流量為每秒峰值5000萬(wàn)次，每分鐘峰值10億次——互聯(lián)網(wǎng)巨頭都曾先后冠名春晚紅包活動(dòng)，但唯一不宕機(jī)的，只有百度。

這當(dāng)然要依賴于人力：陽(yáng)泉云計(jì)算中心的百度員工們，幾乎全部值守；貴州籍高工黃同學(xué)，退掉了提前一個(gè)月?lián)寔?lái)的機(jī)票；暖通高工李同學(xué)，離家只有三公里，但除夕和初一連續(xù)加班30多個(gè)小時(shí)，不入家門；20多家供應(yīng)商的代表也在春節(jié)期間，從全國(guó)各地匯集陽(yáng)泉，等等。

更依賴的是技術(shù)和規(guī)模。“百度成為扛住春晚流量的第一家互聯(lián)網(wǎng)公司?？此婆既?，其實(shí)是必然，背后依靠的其實(shí)就是百度深厚的技術(shù)底蘊(yùn)，強(qiáng)大的技術(shù)硬核以及高效的工程能力。”百度系統(tǒng)部總監(jiān)張炳華說(shuō)。

百度系統(tǒng)部總監(jiān)張炳華

第一，在規(guī)模上。

作為百度自建的第一個(gè)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，陽(yáng)泉云計(jì)算中心規(guī)劃建筑面積超過(guò)20萬(wàn)平米，服務(wù)器裝機(jī)能力超過(guò)28萬(wàn)臺(tái)。

現(xiàn)已建成投產(chǎn)12萬(wàn)平方米，上線服務(wù)器超過(guò)15萬(wàn)臺(tái)，有超過(guò)300萬(wàn)個(gè)CPU核，存儲(chǔ)容量超過(guò)了6EB，可存儲(chǔ)的信息量相當(dāng)于30多萬(wàn)個(gè)中國(guó)國(guó)家圖書(shū)館的藏書(shū)總量——后者是亞洲最大、全球第三的圖書(shū)館。

這15萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，通過(guò)大帶寬、低時(shí)延、無(wú)損網(wǎng)絡(luò)，連接成為一個(gè)一鍵運(yùn)行、智能控制、遠(yuǎn)程操控的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

AI 計(jì)算集群

第二，在速度上。

全球觀眾一塊搶紅包時(shí)，如何保證同步進(jìn)行，一致體驗(yàn)？

在數(shù)據(jù)中心外部，百度網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了三個(gè)時(shí)延圈：從數(shù)據(jù)中心覆蓋用戶時(shí)延不超過(guò)30ms（毫秒），從POP點(diǎn)覆蓋用戶的時(shí)延不超過(guò)10ms，從CDN覆蓋用戶的時(shí)延不超過(guò)2ms，確保用戶全面覆蓋和就近接入。

第三，在技術(shù)上。

作為數(shù)據(jù)中心的操盤手，張炳華很篤定也很自信，“陽(yáng)泉云計(jì)算中心在國(guó)內(nèi)是最大的，在全球也是領(lǐng)先的”。

在支持整機(jī)柜服務(wù)器的設(shè)計(jì)上，陽(yáng)泉云計(jì)算中心領(lǐng)先了行業(yè)五六年。

行業(yè)內(nèi)的慣常做法是架空地板下送風(fēng)，其短板在于，服務(wù)器送到之后，需要現(xiàn)場(chǎng)一臺(tái)一臺(tái)上架安裝，交付速度慢。但陽(yáng)泉云計(jì)算中心早在2012年設(shè)計(jì)時(shí)，就全部按照整機(jī)柜交付模式設(shè)計(jì)，從卸貨平臺(tái)、走廊、電梯到機(jī)房全程實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙交付設(shè)計(jì)。整機(jī)柜的交付效率，相比傳統(tǒng)做法提升了20倍，春晚項(xiàng)目中，北京順義機(jī)房創(chuàng)造了8小時(shí)安裝1萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器的世界紀(jì)錄。

而百度自主研發(fā)的“冰山”冷存儲(chǔ)服務(wù)器，作為百度自研的高密度存儲(chǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單U18個(gè)大盤的存儲(chǔ)密度，在業(yè)界單U存儲(chǔ)密度最高——這是百度網(wǎng)盤實(shí)現(xiàn)大規(guī)模高速存儲(chǔ)的基礎(chǔ)。

而以X戰(zhàn)警命名的X-MAN 組成的AI超級(jí)計(jì)算平臺(tái)，理論算力比肩IBM研發(fā)的全球最強(qiáng)超算Summit——一臺(tái)X-MAN服務(wù)器的計(jì)算性能，相當(dāng)于幾百臺(tái)通用CPU服務(wù)器的算力。2016年X-MAN1.0發(fā)布以來(lái)，經(jīng)歷了3次架構(gòu)升級(jí)，創(chuàng)造6項(xiàng)業(yè)界第一。

X-MAN構(gòu)建的百度超級(jí)AI計(jì)算平臺(tái)，是百度AI業(yè)務(wù)不斷進(jìn)化和領(lǐng)先的基石，如搜索、語(yǔ)音、圖像、自然語(yǔ)言翻譯、無(wú)人駕駛等AI場(chǎng)景的訓(xùn)練、加速、提升等等，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率及訓(xùn)練耗時(shí)成倍級(jí)優(yōu)化，圖像搜索線性加速比倍級(jí)增長(zhǎng)。

基于上述優(yōu)勢(shì)組成的金三角，百度才能扛出春晚紅包數(shù)據(jù)帶來(lái)的海嘯一般的強(qiáng)大沖擊。

春晚紅包的榮耀已經(jīng)結(jié)束，結(jié)束就是新的開(kāi)始，春晚的新紀(jì)錄，未來(lái)也不過(guò)是明天的新常態(tài)。

某種程度上，云計(jì)算中心的迭代，與信息時(shí)代向AI時(shí)代的進(jìn)化同頻共振，陽(yáng)泉云計(jì)算中心，就是百度AI的基石。

以最普遍的圖像識(shí)別為例，如何在幾百上千種水果中識(shí)別出一個(gè)蘋果？這背后需要基于算力，用人工智能深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行持續(xù)訓(xùn)練20萬(wàn)次，AI就能精準(zhǔn)識(shí)別出“蘋果”。

正如百度智能云產(chǎn)業(yè)智能化業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人李碩所說(shuō)，“有了百度陽(yáng)泉等數(shù)據(jù)中心超大規(guī)模的計(jì)算能力，不斷降低的存儲(chǔ)成本，加上人工智能的算法和行業(yè)的知識(shí)，這三者共同促進(jìn)了人工智能的變革?！?/p>

百度智能云產(chǎn)業(yè)智能化業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人李碩

02

1.09的PUE和沒(méi)有空調(diào)的機(jī)房

作為開(kāi)國(guó)煤都的陽(yáng)泉，2018年空氣質(zhì)量全國(guó)倒數(shù)第五——脆弱的生態(tài)面前，陽(yáng)泉云計(jì)算中心必須綠色環(huán)保，衡量這一指標(biāo)的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)就是PUE。

這個(gè)拗口的詞匯意為電力使用效率，即數(shù)據(jù)中心總能耗與IT能耗之比，PUE值越接近于1，表示效率越高。

2018年，百度陽(yáng)泉云計(jì)算中心年均PUE突破了1.10，達(dá)到1.09，能源效率國(guó)內(nèi)第一，比全國(guó)數(shù)據(jù)中心平均1.73的水平，提升了88%，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

這意味著該數(shù)據(jù)中心每年節(jié)省電量可達(dá)2.5億度，相當(dāng)于13萬(wàn)戶居民一年的用電量，加上利用的風(fēng)能、太陽(yáng)能，每年可減少二氧化碳減排約30萬(wàn)噸，相當(dāng)于1600萬(wàn)棵樹(shù)一年的二氧化碳吸收量。

而從成本維度來(lái)看，電能消耗在云計(jì)算中心的運(yùn)營(yíng)成本中，占比高達(dá)六七成，更高的能效，更低的耗電，也意味著成本可持續(xù)的大幅下降。

陽(yáng)泉中心是怎么做到的？

如果你走進(jìn)陽(yáng)泉云計(jì)算中心，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，它不太像互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的基地，更像實(shí)體企業(yè)，穿著海藍(lán)色工服的工程師穿梭其中，他們和智能調(diào)度中心，以及高性能服務(wù)器人機(jī)耦合，在保證安全、穩(wěn)定、性能的基礎(chǔ)上，不斷把PUE值逼近1。

日夜不停運(yùn)轉(zhuǎn)的服務(wù)器，會(huì)產(chǎn)生大量熱量——進(jìn)入機(jī)房，一股熱浪就會(huì)撲面而來(lái)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，通常依靠空調(diào)進(jìn)行散熱。

但你能想到嗎，在陽(yáng)泉云計(jì)算中心的機(jī)房，全年大部分時(shí)間幾乎不用開(kāi)冷水機(jī)組，而是利用室外冷源進(jìn)行免費(fèi)冷卻。

• 由百度自主研發(fā)的AHU(Air Handle Unit)風(fēng)墻冷卻技術(shù)，全年絕大部分時(shí)間可以直接通過(guò)引進(jìn)室外新風(fēng)，進(jìn)行風(fēng)側(cè)免費(fèi)冷卻。
• 百度自研的“蜂巢”預(yù)制模塊，構(gòu)建了真正意義上的零功耗空調(diào)末端，可以充分利用室外自然冷源進(jìn)行免費(fèi)冷卻，通過(guò)提高整機(jī)柜服務(wù)器的送回風(fēng)溫度，進(jìn)一步延長(zhǎng)免費(fèi)冷卻時(shí)間，再加上仿真分析進(jìn)行氣流優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)房?jī)?nèi)無(wú)熱區(qū)、無(wú)死角。
• 基于不斷迭代的設(shè)計(jì)，陽(yáng)泉云計(jì)算中心全年超過(guò)96%時(shí)間實(shí)現(xiàn)自然冷卻，每年可節(jié)約用電4730萬(wàn)度，比傳統(tǒng)精密空調(diào)地板下送風(fēng)的空調(diào)末端能耗降低90%。
• 這并非終點(diǎn)，百度2017年上線的X-MAN 2.0，作為國(guó)內(nèi)首個(gè)采用液體冷卻技術(shù)的GPU解決方案，規(guī)模應(yīng)用后，可以全面實(shí)現(xiàn)無(wú)冷機(jī)運(yùn)行——有趣的是，Google 2018年Q2發(fā)布的TPU3.0，也采用了相似技術(shù)。
• 除了硬件和設(shè)計(jì)創(chuàng)新外，陽(yáng)泉云計(jì)算中心的超低能耗，還依賴于智能散熱控制系統(tǒng)——提前30分鐘預(yù)測(cè)室外濕球溫度、IT負(fù)荷、設(shè)備性能等參數(shù)，自動(dòng)輸出當(dāng)前情況下最佳系統(tǒng)運(yùn)行策略，精確控制冷機(jī)、水泵等的開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)和運(yùn)行頻率，實(shí)現(xiàn)制冷量與熱負(fù)載的動(dòng)態(tài)平衡，節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)能耗，準(zhǔn)確率達(dá)到99.3%。

對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)，安全永遠(yuǎn)是第一位的，陽(yáng)泉云計(jì)算中心的故障預(yù)警與定位系統(tǒng)，可以提前故障預(yù)判（硬盤、水泵），快速精準(zhǔn)定位，縮短故障維修時(shí)間（比如網(wǎng)絡(luò)，故障處理時(shí)間由30min減少到5min），而可自動(dòng)迭代的故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)，支持硬盤故障預(yù)測(cè)，準(zhǔn)確率超過(guò)98%。

當(dāng)然，盡管系統(tǒng)穩(wěn)定，但為了確保萬(wàn)無(wú)一失，“N＋1”的容災(zāi)備災(zāi)機(jī)制仍然必要，“你關(guān)掉任何一個(gè)數(shù)據(jù)中心，用戶端都不會(huì)受影響”，李碩說(shuō)。

由于系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好，除了春晚等特殊活動(dòng)，數(shù)據(jù)中心技術(shù)人員幾乎很少加班，“截至4月8日，陽(yáng)泉云計(jì)算中心已經(jīng)安全運(yùn)行了1744天?！?/p>

智能控制系統(tǒng)，還大幅降低了人力成本，未來(lái)，陽(yáng)泉中心的服務(wù)器將提升到28萬(wàn)臺(tái)，但人員編制不會(huì)增加，碩大的園區(qū)里，除了保潔保安等物業(yè)人員外，專業(yè)工程師和7*24值班工程師一共只有幾十人。

負(fù)責(zé)運(yùn)維管理和招聘的林經(jīng)理開(kāi)玩笑說(shuō)，“我們這里的人很值錢，人均管理幾億資產(chǎn)”。

03

從煤都到AI之城

當(dāng)算力成為AI時(shí)代的水電煤后，陽(yáng)泉這所位于黃土高原東部邊緣的煤都，也被反哺而“智變”。

陽(yáng)泉云計(jì)算中心有三成員工來(lái)自陽(yáng)泉本地，還有另外三成來(lái)自山西其他區(qū)域。

林經(jīng)理還記得，2012年陽(yáng)泉云計(jì)算中心籌建時(shí)，數(shù)據(jù)中心人才奇缺，“不論是陽(yáng)泉、還是整個(gè)山西，甚至北京，都找不到多少合適的人，我們傾向于本地化校招，自主培養(yǎng)”。

年近30歲的陽(yáng)泉人、高工李同學(xué)，就是2012年是林經(jīng)理校招的第一批應(yīng)屆生。剛畢業(yè)時(shí)，李高工的職業(yè)選擇，曾是同學(xué)中的異類，在這里，煤礦集團(tuán)、電力系統(tǒng)才是更穩(wěn)妥的優(yōu)選項(xiàng)。

不過(guò)，現(xiàn)在，他比他的同學(xué)的成長(zhǎng)更快、收入更高，讓他成為了眾人羨慕的對(duì)象。已經(jīng)有不少李高工的同學(xué)，來(lái)到數(shù)據(jù)中心，或者打探如何跳槽到數(shù)據(jù)中心了，數(shù)據(jù)中心的職位，成為了陽(yáng)泉高收入的標(biāo)桿。

其實(shí)，剛畢業(yè)時(shí)，李高工并不想留在陽(yáng)泉工作。他應(yīng)聘百度，是希望能到北京工作——這種以煤礦立身的小城，對(duì)于年輕人，確實(shí)并無(wú)吸引力。

選擇陽(yáng)泉總要付出或大或小的代價(jià)，比如分離，比如孤獨(dú)。

2012年進(jìn)入百度時(shí)，林經(jīng)理從沒(méi)預(yù)想過(guò)要付出常年分居的代價(jià)。入職7年，孩子從兩歲到上小學(xué)二年級(jí)了，如今，他每月依然有十幾天呆在陽(yáng)泉。

而李高工有時(shí)會(huì)感到孤獨(dú)，在陽(yáng)泉，技術(shù)人員還是太少，沒(méi)地方線下交流，而隨他定居陽(yáng)泉的妻子，因?yàn)檎也坏骄蜆I(yè)機(jī)會(huì)，只能做全職主婦。

但林經(jīng)理不后悔，“媳婦很支持，我也不后悔，我們各項(xiàng)指標(biāo)都是國(guó)內(nèi)是第一了”。百度的平臺(tái)成就了自己。

一度對(duì)家鄉(xiāng)有點(diǎn)失望的李高工，現(xiàn)在頗感自豪。連續(xù)五年春節(jié)值守加班，守護(hù)機(jī)房的絕對(duì)安全，保障用戶的流暢體驗(yàn)，李高工覺(jué)得很值得。

孤注一擲、初心不悔，如同圣經(jīng)中的使徒保羅，“那美好的仗我已經(jīng)打過(guò)了；當(dāng)跑的路我已經(jīng)跑盡了；所信的道我已經(jīng)守住了”，一切代價(jià)都因參與其中而變得可以接受了。

數(shù)據(jù)中心的落地，也在改變“煤都”，陽(yáng)泉逐漸走入云端，變身為智慧城市。

去年12月，百度與陽(yáng)泉簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方進(jìn)一步加深合作。未來(lái)，陽(yáng)泉將成為西部首個(gè)AI之城，交通、環(huán)保、城管、醫(yī)療、旅游、物流、工業(yè)制造等領(lǐng)域，基于百度大腦、自動(dòng)駕駛、智能交通等技術(shù)賦能，都要逐漸實(shí)現(xiàn)AI智變。

未來(lái)，類似李高工這樣的AI就業(yè)新職人，在陽(yáng)泉也會(huì)越來(lái)越多，百度正在幫助陽(yáng)泉孵化一大批AI數(shù)據(jù)標(biāo)注企業(yè)，帶動(dòng)一批AI解決方案企業(yè)落地陽(yáng)泉——他或許不會(huì)再感到孤獨(dú)了。

百度之于陽(yáng)泉，也許就像亞馬遜之于西雅圖，后者得以成就全球的云計(jì)算之城——早在2013年，陽(yáng)泉市就被住建部評(píng)為首批國(guó)家智慧城市試點(diǎn)。

如同不可見(jiàn)的黑洞，吸引力之大連光都無(wú)法逃離，ABC（AI、Big Data、Cloud Computing）的洶洶大勢(shì)，也是無(wú)法逃逸的潮流，而存儲(chǔ)、傳輸、運(yùn)算著浩瀚數(shù)據(jù)的云計(jì)算中心，就如同隱藏著AI時(shí)代全部數(shù)據(jù)秘密的黑洞。我們?cè)陉?yáng)泉云計(jì)算中心，管窺到了中國(guó)步入ABC時(shí)代的宏大遠(yuǎn)景。

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