飛天+CIPU體系下，阿里云新發(fā)展路線圖浮現(xiàn)

原標(biāo)題：飛天+CIPU體系下，阿里云新發(fā)展路線圖浮現(xiàn)

出品 | 何璽 排版 | 葉媛

未來(lái)的云計(jì)算是什么樣的？在本月的的2022阿里云峰會(huì)上，阿里云用全新的“飛天+CIPU體系”，對(duì)這個(gè)問(wèn)題給出了充滿想象力的回答。

阿里云智能總裁張建鋒表示，云計(jì)算進(jìn)入了一個(gè)關(guān)鍵的突破期，“如果我們定義好下一代的云，中國(guó)云計(jì)算就有超車機(jī)會(huì)?！?/p>

01

阿里云飛天+CIPU體系成型

在2022阿里云峰會(huì)上，阿里云發(fā)布了一款云數(shù)據(jù)中心專用處理器CIPU（Cloud Infrastructure Processing Units 云基礎(chǔ)設(shè)施處理器）。這是一款阿里云自研的新架構(gòu)處理器，它能夠向下云化管理數(shù)據(jù)中心硬件，并對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行加速，向上則接入飛天云操作系統(tǒng)，把上百萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器整合為超級(jí)運(yùn)算單元，為各行業(yè)用戶提供高性能云計(jì)算服務(wù)。在阿里云的規(guī)劃中，CIPU是下一代云計(jì)算的硬件基礎(chǔ)，也是阿里云、實(shí)現(xiàn)“超車”的關(guān)鍵所在。

CIPU作為阿里云為新型云數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的專用處理器，其最大的優(yōu)勢(shì)在于能夠替代傳統(tǒng)的CPU，對(duì)計(jì)算資源進(jìn)行高效的加速和管控。從原理和架構(gòu)上看，CIPU具備三大特性：首先，CIPU具備對(duì)高帶寬物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行“超級(jí)”加速的能力。云數(shù)據(jù)中心可以CIPU為基礎(chǔ)，建設(shè)大規(guī)模的eRDMA分布式高性能網(wǎng)絡(luò),讓連接服務(wù)器的物理網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳輸能力的倍增，充分發(fā)揮服務(wù)器的性能；其次，它還對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫(xiě)吞吐能力具備硬件加速能力。在CIPU加持下，存算分離架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心可提供空前高速的云盤(pán)訪問(wèn)能力；第三，它對(duì)于不同類型資源的神龍計(jì)算平臺(tái)，具有快速接入能力，并能夠通過(guò)高效整合，將算力的損耗整合降至接近“0”的水平。

張建鋒表示，CIPU的正式發(fā)布，標(biāo)志著“阿里云飛天+CIPU體系”已經(jīng)正式成型。這個(gè)體系是阿里在長(zhǎng)期的云計(jì)算實(shí)踐中，洞察到“以CPU為核心”的舊有體系的多重瓶頸后，在“做深基礎(chǔ)”戰(zhàn)略的引領(lǐng)下，強(qiáng)化自研的重大成果。阿里云認(rèn)為，云計(jì)算領(lǐng)域長(zhǎng)期使用的、構(gòu)建在CPU基礎(chǔ)上的傳統(tǒng)云計(jì)算體系，在多年發(fā)展后，已經(jīng)面臨著計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r(shí)延大、數(shù)據(jù)中心內(nèi)部數(shù)據(jù)遷移量過(guò)多，導(dǎo)致帶寬難以提升、以及超大規(guī)模服務(wù)器群管理難度大等技術(shù)瓶頸。

而阿里云飛天+CIPU體系的推出，針對(duì)性地解決了這些痛點(diǎn)。首先，該體系通過(guò)全硬件虛擬化和轉(zhuǎn)發(fā)加速，將存儲(chǔ)時(shí)延降至最低30us（PLX），IOPS高達(dá)300萬(wàn)，存儲(chǔ)帶寬可達(dá)200 Gbps，全面超越市面上所有云產(chǎn)品；同時(shí)，該體系還將數(shù)據(jù)中心內(nèi)的基礎(chǔ)帶寬從100G升級(jí)至200G，VPC的PPS轉(zhuǎn)發(fā)性能從2000萬(wàn)提升至4000萬(wàn)，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延從22us降低至16us，RDMA協(xié)議下更可低至5.5us。在計(jì)算能力方面，新體系實(shí)現(xiàn)了單容器虛擬化消耗減少50%，虛擬化容器啟動(dòng)速度快350%。主流通用計(jì)算場(chǎng)景下，Nginx性能提升了89%，Redis性能提升了68%、MySQL提升了60%。

總體來(lái)說(shuō)，用阿里云飛天+CIPU體系取代基于CPU的傳統(tǒng)體系后，云計(jì)算不但能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的高可用SLA，而且可在云端提供比本地更安全、更可靠的高性能存儲(chǔ)能力。企業(yè)應(yīng)用在它的支撐下實(shí)現(xiàn)“上云”后，數(shù)據(jù)吞吐量能夠比自建物理機(jī)的集群模式提升30%，業(yè)務(wù)高峰期延遲下降90%，而且對(duì)超大規(guī)模服務(wù)器群的管理復(fù)雜度也成倍降低，其價(jià)值不可估量。

02

飛天+CIPU體系下，阿里云新發(fā)展路線圖浮現(xiàn)

說(shuō)阿里云飛天+CIPU體系的價(jià)值不可估量，不在于它對(duì)軟硬件效能的提升，更重要的是飛天+CIPU體系解決的問(wèn)題，是當(dāng)下云計(jì)算廠商普遍面臨的“瓶頸”問(wèn)題。

或者說(shuō)，這是一種全新的云計(jì)算發(fā)展思路。

“過(guò)去十多年，云計(jì)算技術(shù)經(jīng)歷了兩個(gè)發(fā)展階段：第一階段是分布式和虛擬化技術(shù)替代了大型機(jī)、小型機(jī)，滿足了當(dāng)時(shí)企業(yè)業(yè)務(wù)擴(kuò)展帶來(lái)的算力彈性需求；第二階段出現(xiàn)了資源池化技術(shù)，通過(guò)把計(jì)算和存儲(chǔ)進(jìn)行分離，而后規(guī)?；幣藕驼{(diào)度，形成了超大規(guī)模的計(jì)算和存儲(chǔ)資源池。

這兩個(gè)階段的演進(jìn)推動(dòng)了云計(jì)算發(fā)展，但它們都是通過(guò)軟件定義的方法，基于傳統(tǒng)的以CPU為中心的體系架構(gòu)去做優(yōu)化，已經(jīng)觸及瓶頸。近年來(lái)，云上客戶的需求發(fā)生了很大變化，數(shù)據(jù)密集型的計(jì)算越來(lái)越多，不斷地提高了對(duì)云計(jì)算提供的低時(shí)延、高帶寬的需求，這些需求很難通過(guò)傳統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)去滿足。

也就是說(shuō)，從用戶需求和來(lái)看，當(dāng)前的云計(jì)算無(wú)論是架構(gòu)方法還論還是實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，它都已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要。

在這種背景之下，云廠商要么創(chuàng)新突破，尋找新路，成為新的引領(lǐng)者，要么圄于原地，最終成為發(fā)展的犧牲品。

從阿里云對(duì)飛天+CIPU體系的打造來(lái)看，阿里云選擇了前者，去尋找新路，做市場(chǎng)的領(lǐng)路人。

阿里云尋新路，是一條軟硬融合，更符合未來(lái)云計(jì)算發(fā)展的新路。所以我們看到，當(dāng)前阿里云在“做深基礎(chǔ)”的戰(zhàn)略引領(lǐng)下，從最底層的數(shù)據(jù)中心核心部件到最上層云原生軟件，建立了完整的自研技術(shù)體系。

2021年9月，阿里云在云棲大會(huì)上發(fā)布了首款通用芯片倚天710。從倚天710開(kāi)始，阿里云也正式拉開(kāi)了“一云多芯”的自研步伐。作為一款為云而生的芯片，倚天710針對(duì)云計(jì)算特點(diǎn)做了大量?jī)?yōu)化，性能超過(guò)業(yè)界標(biāo)桿20%，能效比提升50%以上。目前，倚天710已在阿里云數(shù)據(jù)中心內(nèi)部規(guī)?；渴?，并順利支撐2021年雙11等多個(gè)核心業(yè)務(wù)。今年4月，基于倚天710的公共云 ECS實(shí)例已上線邀測(cè)。

2021年9月，阿里云發(fā)布了自研的磐久服務(wù)器和龍蜥操作系統(tǒng)。磐久服務(wù)器采用了最新型的模塊化設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算存儲(chǔ)分離，包括了高性能計(jì)算系列、大容量存儲(chǔ)系列、高性能存儲(chǔ)系列等，擁有風(fēng)冷、液冷等不同散熱模式，服務(wù)器交付效率提升50%。

當(dāng)前，阿里云已經(jīng)建立了一套從芯片研發(fā)、自研服務(wù)器&操作系統(tǒng)、虛擬化、分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)到數(shù)據(jù)庫(kù)自研體系。

阿里云飛天+CIPU體系的成型，則宣告了阿里云未來(lái)新的發(fā)展路線，那就是走一條自己的新路，超越競(jìng)爭(zhēng)者，成為未來(lái)云計(jì)算的引路人。

03

阿里云飛天+CIPU為元宇宙帶來(lái)更大想象空間

當(dāng)前，元宇宙已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要風(fēng)口。但元宇宙的實(shí)現(xiàn)，卻有賴算力更為強(qiáng)大的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。構(gòu)成元宇宙的虛擬內(nèi)容、區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)、人工智能技術(shù)都離不開(kāi)算力的支撐。例如元宇宙里建筑的建模、顯示就需要大量的算力來(lái)進(jìn)行渲染,及時(shí)的信息反饋也需要強(qiáng)大的運(yùn)算能力。因此越高的算力可以構(gòu)建出體驗(yàn)感越真實(shí)的元宇宙。從歷史上看，與元宇宙密切相關(guān)的游戲產(chǎn)業(yè)，每一次重大的飛躍,也都源于計(jì)算能力和視頻處理技術(shù)的更新與進(jìn)步。

事實(shí)上，如今元宇宙與云計(jì)算已經(jīng)形成了相輔相成的關(guān)系。一方面，元宇宙虛擬世界的運(yùn)行離不開(kāi)強(qiáng)大的算力，另一方面，云計(jì)算本身也會(huì)因?yàn)槿藗兂掷m(xù)建設(shè)元宇宙而得到發(fā)展。

從產(chǎn)業(yè)界的角度來(lái)看，2021年被稱為“元宇宙元年”，見(jiàn)證了大批頂尖企業(yè)和資本對(duì)元宇宙相關(guān)領(lǐng)域的重磅投入。進(jìn)入2022年后，元宇宙相關(guān)概念和項(xiàng)目更是如雨后春筍般蓬勃發(fā)展。作為元宇宙算力支撐基礎(chǔ)的云計(jì)算體系，也更加受到各方重視。

從元宇宙的實(shí)際發(fā)展來(lái)看，AI算力生態(tài)是構(gòu)建元宇宙的重要基礎(chǔ)，算力越強(qiáng)，元宇宙的體驗(yàn)感越好。換句話說(shuō)，誰(shuí)具備更強(qiáng)的AI算力，誰(shuí)才能為用戶構(gòu)建體驗(yàn)感超強(qiáng)的元宇宙環(huán)境，而AI算力又直接取決于云計(jì)算基礎(chǔ)。因此，率先選擇正確的云廠商和云計(jì)算技術(shù)體系的企業(yè)，才能在元宇宙未來(lái)的激烈競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。

朝遠(yuǎn)一些看，未來(lái)元宇宙的發(fā)展，其數(shù)據(jù)量的爆發(fā)必然導(dǎo)致整個(gè)社會(huì)對(duì)算力的需求激增。而元宇宙龐大的代碼運(yùn)算需求，已經(jīng)無(wú)法依靠當(dāng)前普通計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)滿足。

剛剛登場(chǎng)的阿里云“飛天+CIPU”新體系，讓我們看到了阿里云在通用計(jì)算、大數(shù)據(jù)、還是AI人工智能等核心場(chǎng)景的計(jì)算實(shí)踐中遠(yuǎn)超傳統(tǒng)云計(jì)算的性能。

說(shuō)阿里云飛天+CIPU為元宇宙帶來(lái)更大想象空間，不僅是因?yàn)榘⒗镌骑w天+CIPU解決了當(dāng)前AI算力瓶頸問(wèn)題，還在于這種全新的架構(gòu)體系無(wú)論在分布式應(yīng)用還是人工智能場(chǎng)景中都有著優(yōu)異的表現(xiàn)。對(duì)元宇宙來(lái)說(shuō)，阿里云飛天+CIPU的出現(xiàn)，不但解決了未來(lái)發(fā)展的算力問(wèn)題，以為其未來(lái)發(fā)展帶來(lái)了更大的想象空間。

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