阿里云發布CIPU，國內首次全自研云計算技術體系形成 網友：給阿里點贊
作者： 2022年06月17日 來源： 瀏覽量：
字號：T | T
數字經濟時代，算力是底座。
算力，簡單理解，就是數據中心、云數據中心，再進一步，還有各種云服務。這些年，數據中心的技術發展非常快，但有一點沒變，就是CPU為核心的計算體系架構。要更快的計算速度？ok，增
數字經濟時代，算力是底座。
算力，簡單理解，就是數據中心、云數據中心，再進一步，還有各種云服務。這些年，數據中心的技術發展非常快，但有一點沒變，就是CPU為核心的計算體系架構。要更快的計算速度？ok，增加CPU。當然，這只是路徑之一。
互聯網企業主導數據中心技術的發展。沒別的，因為規模太大，以及各種技術、應用，無先例，只好自己干。
6月13日，阿里云智能總裁張建鋒在2022阿里云峰會上，正式發布CIPU（Cloud infrastructure Processing Units），是“為新型云數據中心設計的專用處理器，未來將替代CPU成為云計算的管控和加速中心”。
網友說：給阿里點贊！阿里加油！
那么，CIPU到底是個神馬？
云基礎設施處理器CIPU（Cloud infrastructure Processing Units ），是阿里云為新型云數據中心設計的專用處理器，用于加速和管控計算資源，將替代CPU成為云時代IDC的處理核心。
在這個全新體系架構下，CIPU向下對數據中心的計算、存儲、網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，管控阿里云全球上百萬臺服務器。
CIPU的發布，意味著國內首次形成全自研云計算技術體系閉環。
Back to Basic，定義下一代的云
峰會上，張建鋒表示，阿里云今年最重要策略是“B2B”，也就是“Back to Basic”，回到云計算的本質，堅持在技術的長征路上，不斷取得新的突破。他認為，云計算進入了一個關鍵的突破期，“如果我們定義好下一代的云，中國云計算就有超車機會。”
新發布的CIPU是一個全新的架構體系，從最底層的數據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體系。
“阿里云做到了軟硬件完美結合，成為‘飛天+CIPU’支撐的云計算技術體系”，張建鋒說，新型體系是技術長征路上的新的里程碑，這個新型的技術體系正在定義下一代云計算架構。
在芯片層面，阿里云是全球支持CPU種類最多的云廠商，基于“一云多芯”戰略對X86、ARM、RISC-V等多種架構進行適配，兼容飛騰、鯤鵬、AMD、Ampere等多種CPU，形成標準形態的算力輸出。同時，阿里云針對云計算大規模、高并發特性，推出自研CPU芯片倚天710。目前，倚天710已在阿里云數據中心內部規模化部署，并順利支撐2021年雙11等多個核心業務。今年4月，基于倚天710的公共云 ECS實例已上線邀測。
在網絡層面，阿里云建設了全球最大規模的RDMA分布式高性能網絡，CIPU對高帶寬物理網絡進行硬件加速，實現RDMA技術的普惠化。在存儲層面，CIPU對存算分離架構的塊存儲進行加速，讓云端存儲比本地存儲更快，并擁有極大規模的資源池。在計算層面，通過CIPU把虛擬化開銷降到0，并提供硬件安全隔離功能。
目前，阿里云在全球云計算的市場和技術水平均處于領先地位，在Gartner發布的年度報告里，阿里云的IaaS基礎設施能力、產品能力獲得了全球最高分。其中，在網絡技術上，阿里云被權威機構AMiner評為全球十大最具影響力的網絡研究機構。
同時，新一代云計算體系不僅會對云、對數據中心內部產生影響，也會改變傳統計算機終端形態、以及軟件應用和開發界面。
其中，對于計算機終端來說，阿里云推出的云電腦無影，將高算力工作從本地轉移到云端，釋放終端側的高性能硬件需求。今年云峰會上，無影宣布升級全新ASP云流協議，支持開發者打造8K畫質體驗，并將時延控制在20毫秒內。
張建鋒表示，釘釘希望為企業數字化提供一個統一的軟件界面，不用每個軟件單獨裝一個APP。此外，釘釘提供了非常多的基礎能力，例如通訊錄、組織架構、權限控制、辦公、文檔、溝通等，并提供低代碼這樣的易用技術，可以讓企業更快速地開發應用。截至2022年3月31日，釘釘已經服務2100萬個企業和組織，這些企業在釘釘上開發的應用超過350萬個。
“云計算越來越接近進入下一個時代——全新的架構定義，全新的軟件界面，硬件加速。我們錯過了PC時代，但云這個時代大家起步是一樣的。現在是重新定義云的窗口期，如果我們定義好了，中國就可以在下一個技術時代有自己的一席之地。”張建鋒表示。
發布阿里云產業智能OpenTrek
阿里云智能副總裁、行業解決方案研發部負責人曾震宇在會上發布“阿里云產業智能OpenTrek”，將阿里云多年來在多行業實踐沉淀而來的產業智能化能力進行“封裝”，讓政府和企業客戶可以充分挖掘行業數據的價值，高效可行地推進數字化轉型。
據介紹，阿里云產業智能OpenTrek包含了具備行業屬性的數據平臺和智能產品，以及聯合合作伙伴在兩者之上開發的行業解決方案。OpenTrek的核心是5大產業智能核心技術，它們代表5種典型的行業計算場景，分別是數字孿生、仿真推演、知識工程、決策優化和協同計算。OpenTrek通過構建行業數據中臺，運用5大核心技術來融合和處理數據，充分激活數據要素的潛能，實現業務升級。
作為全球產業智能的“拓荒牛”，阿里云將產業智能OpenTrek在制造、政務、交通等多個行業落地，幫助客戶創造業務價值。
1、工業智造：構建數字孿生 實現降本增效減排
在制造行業，阿里云幫助上百家工廠構建工業數據中臺，結合工業實時優化和過程控制兩種能力打造工業智能化引擎，然后通過智能感知和數字化還原技術，建立工廠的三維數字孿生，通過可視化構建的方式為工業設備設定優化工藝參數，并且能夠反控設備，實現降本、提質、增效、減排的業務目標。
在一汽紅旗繁榮工廠，阿里云利用數字孿生技術，實現工廠中的2萬臺設備的實時在線，完成現實生產在數字世界里的孿生實時聯動，數字化支撐產線單車過程追溯、生產異常分析，并且可以完成對重點設備排查等復雜的生產任務。
華新水泥被譽為是全國水泥工業的搖籃，通過利用阿里云的決策優化和協同計算技術，實現對生料磨、燒成系統、水泥磨等水泥生產全過程的關鍵設備過程控制與關鍵工藝參數的實時優化，讓水泥產線的綜合能耗能夠降低4%。
2、數字政務：一網通辦＋一網統管
在政務領域，阿里云基于政務數據模型、智能引擎和智能應用三層邏輯，面向政務行業推出了“一網通辦”和“一網統管”兩個解決方案。
其中，浙江省“一網通辦”僅去年1年就為全國2000萬群眾完成7000萬線上辦件量，為浙江60%新生兒出生落戶實現多件事1次辦；“一網統管”覆蓋90%城市治理場景，定義了2200多個事件處置流程與責權清單，幫助基層部門把跨層級、跨部門、跨業務等難處置事件的處理時間縮短31%。
在湖北宜昌，阿里云實現了宜昌的城市數字孿生。通過結構化數據與空間數據融合計算，對宜昌主城區200平方公里的地上建筑、8類給水、排水、燃氣、電力等地下管網，還有地面道路、車輛、事件等等，進行全視角動態數字化，為城市數字化決策提供立體化的數據依據。
3、智慧交通：數字還原 預測治堵
在交通領域，阿里云融合交通領域的各種數據，通過數字化還原技術，得到車輛的準實時位置和運動軌跡，形成全網交通數據模型。再疊加交通行業的智能化引擎，比如路口優化、交通組織優化等算法，得到交通態勢，并且在第一時間發現交通擁堵、交通事故等問題，供相關部門及時準備應對措施。
在北京冬奧會期間，阿里云基于數字孿生、知識工程和仿真推演技術，幫助北京交警局搭建了冬奧交通安保一體化平臺，提升交通管理智慧調度能力，護航冬奧會賽事交通保障。在冬奧期間，實現處置效能提升10%，擁堵指數下降10%。
在成都，阿里云利用數字孿生技術，幫助成宜高速的道路、車輛、交通設施設備、地貌以及氣象等各種要素進行一比一的數字化還原。通過對全路段的數字仿真，可實現20多類交通事件快速識別，100多種交通管控策略自動推薦。經測算，高速孿生平臺對車速預測準確率大于90%，幫助救援時間縮短50%，極大地保障了成宜高速有序通行。
曾震宇表示：“產業智能并不是AI技術的堆砌，而是圍繞著各行各業的數據要素建立起來的一個技術體系，它運用了各種數字化手段，以及具有行業屬性的智能化技術，是高效可行的數字化轉型實現路徑。”
阿里云CIPU百科
1、CIPU的三大特性
網絡：對高帶寬物理網絡進行硬件加速，通過建設大規模的eRDMA分布式高性能網絡，實現RDMA技術的普惠化；
存儲：對存算分離架構的塊存儲接入進行硬件加速，提供超高性能的云盤；
計算：快速接入不同類型資源的神龍計算平臺，帶來算力的“0”損耗，以及硬件級安全的加固隔離。
2、為什么要有CIPU？
為了解決傳統CPU計算體系架構的問題，需要對數據中心內部的云計算體系架構進行改革創新，從以CPU為中心的體系架構進入以飛天操作系統+CIPU為中心的體系架構。
過去十多年，云計算技術發展經歷了兩個階段：
第一階段是分布式技術，推動互聯網企業從大機向分布式系統整個遷移；
第二階段誕生了資源池化技術，通過計算存儲分離的架構，對資源統一的調度編排，提高云計算的可靠性和可用性。
這兩個階段都是以CPU為中心的計算體系架構，解決了部分計算的需求。
但云上客戶的需求發生了巨大的變化，就像內燃機發明之后，人類對載具速度的想象力從馬車時代進入了汽車時代。
隨著數據密集型計算越來越多，傳統以CPU為中心的計算體系架構無法適應這一趨勢：
第一，以CPU為中心的架構導致了計算和網絡傳輸的時延大；
第二，大數據應用增多，導致數據中心內部數據遷移量增多，以CPU為中心的架構無法提供高帶寬；
第三，管理的基礎設施規模越來越大，阿里云在全球27個國家和地區、84個可用區管理著超過上百萬臺服務器，基于CPU為中心的架構無法解決超大規模的復雜管理問題。
3、CIPU帶來哪些改變？
基于CIPU和飛天操作系統的新一代云計算架構體系，無論是在分布式應用還是人工智能的場景測試中，都展現了優越的性能。
存儲方面，通過全硬件虛擬化和轉發加速，存儲時延最低可至30us（PLX），IOPS高達300萬，存儲帶寬可達200 Gbps，全面超越市面上所有云產品，云端能提供比本地更安全可靠且高性能的存儲能力。
網絡方面，基礎帶寬從100G升級至200G，VPC的PPS轉發性能從2000萬提升至4000萬，網絡時延從22us降低至16us，RDMA協議下更可低至5.5us。應用上云之后，比自建物理機的集群吞吐量提升了30%，業務高峰期延遲下降了90%。
計算方面，單容器虛擬化消耗減少50%，虛擬化容器啟動速度快350%。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%。大數據和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%。同時，神龍計算平臺可以提前預測80%的硬件故障，并進行無感熱遷移規避，從而實現了業界領先的高可用SLA。
過去13年，阿里云自主研發了飛天云操作系統，并構建出自研芯片、服務器、計算、存儲、網絡等軟硬一體的新型計算體系架構。
飛天是中國唯一自研云操作系統，將遍布全球的上百萬臺服務器連接成一臺超級計算機，單集群可達10萬臺規模，千億級文件數，EB級別存儲空間。2018年，飛天獲得中國電子學會15年來第一個科技進步特等獎。
在2021年11月發布的Gartner IaaS + PaaS 綜合解決方案記分卡中，阿里云被認為是所有被評估的全球供應商中得分第三高的解決方案，在計算、存儲、網絡、安全等核心能力中，阿里云也均獲得最高分。
4、一云多芯，發布第一顆CPU芯片倚天710
傳統IT時代圍繞芯片建立IT生態，但云計算從根本上改變了這一模式，云操作系統可以將服務器芯片、專用芯片等硬件封裝成標準算力，無論底層芯片是X86、ARM、RISC-V還是硬件加速，給客戶提供的都是標準的、高質量的云計算服務。
2021年9月，阿里云在云棲大會上發布了首款通用芯片倚天710。作為一款為云而生的芯片，倚天710針對云計算特點做了大量優化，性能超過業界標桿20%，能效比提升50%以上。
架構層面，倚天710采用最新ARMv9架構，多達128核，主頻最高3.2GHz，可同時兼顧性能和功耗。同時，集成了業界最領先的DDR5、PCIE5.0等技術，能有效提升芯片的傳輸速率，并且可適配云的不同應用場景。
目前，倚天710已在阿里云數據中心內部規模化部署，并順利支撐2021年雙11等多個核心業務。今年4月，基于倚天710的公共云 ECS實例已上線邀測。
5、自研服務器&操作系統
阿里云在去年9月發布了自研的磐久服務器和龍蜥服務器操作系統。磐久服務器采用了最新型的模塊化設計，可實現計算存儲分離，包括了高性能計算系列、大容量存儲系列、高性能存儲系列等，擁有風冷、液冷等不同散熱模式，服務器交付效率提升50%。
針對云原生時代容器化、微服務、持續交付等特點，磐久系列采用軟硬件融合方式實現極致性能，結合自研的MOC、FIC、AliFPGA、神盾卡等，滿足云原生的創新開發對性能和穩定性的機制要求。在多核技術加持下，磐久系列的計算性能、IO吞吐、能效比的表現都居于業界領先水平。
龍蜥定位于服務器端操作系統，支持 X86、ARM、龍芯(LoongArch)等多種芯片架構和計算場景，性能和穩定性經受住了歷年雙11的嚴苛考驗，為云上典型場景帶來40%的綜合性能提升，故障率降低50%，兼容CentOS生態，支持一鍵遷移，并提供全棧國密能力。
6、計算層：神龍
為了解決服務器長久以來的虛擬化性能損耗的問題，阿里云自主研發了神龍架構。神龍與CIPU結合，可將虛擬化轉移到專用硬件中進行加速，可將物理機的高性能與虛擬機的靈活性融為一體，虛擬化損耗幾乎為零，性能比傳統物理機更強勁，還可隨時擴容，極大降低了客戶的成本。神龍不僅解決了云上虛擬化性能損耗的痛點，更讓云服務器的性能表現超越了傳統物理機。
基于神龍彈性計算集群，無論是在分布式應用還是人工智能的場景測試中，都展現了優越的性能，例如Redis性能提升了68%、MySQL提升了60%。在應用上云之后，比自建物理機的集群吞吐量提升了30%，業務高峰期延遲下降了90%。高穩定性是算力作為基礎服務設施的一個關鍵，在GPU服務器、CPU服務器和其他的異構服務器這些關鍵計算服務中，阿里云服務器的各項性能始終處于業界領先的水平。除此之外，神龍計算平臺可以提前預測80%的硬件故障，并進行無感熱遷移規避，從而實現了業界領先的高可用SLA。
7、存儲層：盤古
盤古是阿里云自研的分布式存儲系統，是阿里云底層的統一存儲架構，采用了分布式系統先進的容錯架構和柔性平臺設計，具備彈性伸縮、自動負載均衡等能力，大幅提高了存儲系統的可靠性和安全性，可支持塊存儲、對象存儲、表格存儲、文件存儲、離線大數據處理等多種存儲模式。
在云存儲技術演進的過程中，盤古引領行業從毫秒級存儲向微秒存儲的時代演進，推動面向數據中心ZNSSSD國際標準的發展，與WD共同提出NVMeZNS國際技術標準（NVMe2.0），是目前云計算業內最為先進的軟硬一體深度融合的分布式存儲系統。目前已經圍繞盤古系統獲得發明專利超過190件。
今天，基于盤古系統，阿里云已建起全球最豐富的云存儲產品家族，從公共云存儲到混合云存儲，從數據遷移到云上豐富的數據管理服務，為客戶提供99.9999999999%的數據可靠性。全球部署規模已超100EB，憑借多層次防護、跨區域容災等能力連續三年入選Gartner全球云存儲魔力象限，被列為全球領導者地位。9月26日，盤古還入選了2021烏鎮世界互聯網大會·世界互聯網領先科技成果。
8、網絡層：洛神
洛神云網絡是阿里云飛天云操作系統的核心技術平臺，支撐起百萬級的用戶業務部署，讓更多能夠人體驗到云計算帶來的高效便捷服務；秉承“讓網絡更簡單”的理念，提供了從萬物上云網絡、全球化網絡到數據中心組網、應用交付網絡覆蓋用戶云上網絡全場景的產品和服務。
洛神云網絡經歷12年的快速發展，從1.0時代發布國內首個VPC，再到2.0時代打造了全球領先的“三位一體“（軟硬一體，超強性能；伸縮一體，無限彈性；云網一體，極致服務）創新型云網絡架構。
2021云棲大會上，阿里云重磅推出洛神云網絡3.0新平臺架構，主要特點包括：讓中心云到本地云和邊緣云都有一致性的云網絡體驗；通過全新的物聯網云連接器和智能接入網關讓萬物都能上阿里云；全新升級的各類網元產品提升應用在云上的安全性和靈活性；全新發布的網絡智能服務，為用戶提供從規劃到使用的智能助手；同時洛神云網絡3.0也通過開放合作來賦能產業。
9、自研數據庫
阿里自研的數據庫起源于“去IOE”浪潮。2013年7月10日，淘寶核心系統中的最后一臺Oracle數據庫下線。這是“去IOE”非常重要的一個節點。經過三年的研發，阿里云于2017年9月發布了自主研發的云原生數據庫PolarDB，并于2018年4月正式商用。
阿里云提供了國內最豐富的數據庫產品，除了智能化的企業級云數據服務RDS之外，阿里云自研了面向不同核心應用場景的云數據庫產品，形成了以PolarDB、AnalyticDB、Lindorm為核心的面向在線交易處理、分析與多模、HTAP、物聯網等不同場景的云數據庫產品矩陣，滿足客戶不同業務場景的需求。
作為阿里云自研數據庫的明星產品，2021年，自研數據庫PolarDB首次實現了內存與計算、存儲的解耦，內存進一步池化，形成三層池化，使得彈性能力有數量級的提升。同時PolarDB還首次實現了多主架構，進一步提升可用性、并發處理、彈性能力，高效應對“雙11”般的流量洪峰。
10、綠色數據中心
阿里云是國內最早實踐綠色數據中心的廠商之一，目前阿里云自建的數據中心都已達到國家綠色數據中心標準，全年平均PUE小于1.3。
從阿里巴巴自身減碳實踐看，近年來已經有一系列成果。2020年9月，阿里仁和數據中心落地杭州，成為國內首座綠色5A級液冷數據中心，同時也成為了全球規模最大的全浸沒式液冷數據中心。相比傳統數據中心，其PUE最低可以達到1.09，每年可省電7000萬度，足夠西湖周邊所有路燈連續點亮8年；而阿里巴巴張北數據中心則成為行業首個碳普惠試點項目，獲評“2020年國家綠色數據中心”。（阿里云）
全球化工設備網（http://www.tupvw34.cn ）友情提醒，轉載請務必注明來源:全球化工設備網！違者必究.
標簽：
相關資訊
免責聲明：1、本文系本網編輯轉載或者作者自行發布，本網發布文章的目的在于傳遞更多信息給訪問者，并不代表本網贊同其觀點，同時本網亦不對文章內容的真實性負責。
2、如涉及作品內容、版權和其它問題，請在30日內與本網聯系，我們將在第一時間作出適當處理！有關作品版權事宜請聯系：+86-571-88970062
2、如涉及作品內容、版權和其它問題，請在30日內與本網聯系，我們將在第一時間作出適當處理！有關作品版權事宜請聯系：+86-571-88970062
推薦資訊