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阿里自研CPU規(guī)模應(yīng)用,未來兩年20%新增算力將用自研芯
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呂棟lvdong@guancha.cn
最后更新: 2022-11-03 21:58:12【文/觀察者網(wǎng) 呂棟】
“這是阿里算力攻堅的重要突破?!?
11月3日,在2022云棲大會上,阿里云智能總裁張建鋒宣布,經(jīng)過一年業(yè)務(wù)驗(yàn)證,阿里首顆針對云場景研發(fā)的CPU“倚天710”已大規(guī)模應(yīng)用。這是中國首個云上規(guī)模應(yīng)用的自研CPU,而在未來兩年,阿里云20%新增算力都將使用自研芯片。
一年前剛亮相時,倚天710的跑分表現(xiàn)是,性能超出業(yè)內(nèi)標(biāo)桿20%,能效比提升50%以上。在實(shí)際應(yīng)用中,這顆“為云而生”的CPU表現(xiàn)更加亮眼,倚天710云實(shí)例與飛天操作系統(tǒng)及CIPU融合,在數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)、視頻編解碼、Web服務(wù)器等核心場景中的性價比提升30%以上,單位算力功耗降低60%以上。
搭載倚天710的服務(wù)器
在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代,算力就是生產(chǎn)力。無論是線上購物、視頻直播還是自動駕駛、科學(xué)研究等,整個社會對算力的需求空前,這也推動了云計算的爆發(fā)式增長。在當(dāng)前國內(nèi)“缺芯少魂”的狀況下,阿里自研CPU的突破可以說是為中國云計算產(chǎn)業(yè)補(bǔ)上一塊重要短板。
“云計算的發(fā)展進(jìn)入了新的階段,芯片、操作系統(tǒng)和上層應(yīng)用的原生融合已是大勢所趨,未來十年,軟硬件一體化的自研計算體系是云服務(wù)商的立身之本,只有在核心技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)上持續(xù)創(chuàng)新才能搶占定義權(quán)?!睆埥ㄤh表示。
水滴石穿,非一日之功。阿里的算力攻堅之路早在十幾年前便已開啟。
為中國云計算奠基
2007年,正值阿里業(yè)務(wù)高速發(fā)展期,淘寶網(wǎng)用戶體量急劇增長,尤其是脈沖流量帶來極大的不確定性,業(yè)務(wù)底層的IOE(IBM小型機(jī)、Oracle數(shù)據(jù)庫、EMC存儲)技術(shù)架構(gòu)捉襟見肘,解決業(yè)務(wù)算力不足的問題似乎只有擴(kuò)大采購規(guī)模這一條路。
2008年,就在阿里提出“去IOE”,用云計算來為龐大復(fù)雜的業(yè)務(wù)搭建一套全新技術(shù)架構(gòu)時,震驚了互聯(lián)網(wǎng)所有人。阿里內(nèi)外,對云計算的爭議不斷。但就在2009年,阿里啟動操作系統(tǒng)“飛天”的研發(fā),并成立阿里云,邁出算力和前沿科技探索的第一步,也拉開了中國云計算的序幕。
飛天操作系統(tǒng)用分布式架構(gòu)替換了傳統(tǒng)集中式架構(gòu),其目標(biāo)就是將遍布在全世界的服務(wù)器連接在一起,這套架構(gòu)不僅要讓阿里巴巴內(nèi)部業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)算力自由,也要讓算力成為一種可通用、可以在線獲取的資源。然而,分布式系統(tǒng)比傳統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)復(fù)雜度更高,當(dāng)服務(wù)器數(shù)量擴(kuò)大到數(shù)千臺時,系統(tǒng)性能、穩(wěn)定性和運(yùn)維等方面的技術(shù)挑戰(zhàn)就會指數(shù)級上升。
彼時,先發(fā)者美國一直扮演著云計算引領(lǐng)者的角色,而中國云計算基礎(chǔ)設(shè)施落后,生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)乏善可陳。這似乎在昭示著中國即將“一步慢,步步慢”。就在這種自我懷疑中,飛天5K的發(fā)布讓國際云計算頂尖技術(shù)的目光匯聚到了西子湖畔。
2013年5月,阿里云開發(fā)完成自有大規(guī)模部署系統(tǒng)和異常故障自動化處理系統(tǒng)等,大幅提升了對集群的全局掌控力,在全球范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)單一集群5000臺服務(wù)器的規(guī)模,并率先對外提供這一能力,隨后短短數(shù)月再次突破單集群10K。
這也意味著阿里云早期的算力底座正式落成。2017年,阿里云第一代神龍架構(gòu)問世,使用軟硬融合、軟硬件協(xié)同設(shè)計的模式,實(shí)現(xiàn)性能的0損耗,首次讓云計算的算力潛力得到徹底釋放。
向“硬核”進(jìn)發(fā)
技術(shù)上不斷攻堅克難,讓阿里云連續(xù)多年穩(wěn)坐亞太第一、全球前三云計算廠商的位置。但云計算業(yè)務(wù)的成功,只是阿里算力長征的微小一步,這家公司開始向更底層的硬件和芯片發(fā)起了挑戰(zhàn)。
2017年達(dá)摩院成立,明確在AI、量子計算、自動駕駛、芯片和5G等前沿技術(shù)領(lǐng)域展開探索互聯(lián)網(wǎng)巨頭向硬科技轉(zhuǎn)身的強(qiáng)烈決心開始向外界傳遞。
與此同時,萬億美元的云計算市場正迎來一個新的發(fā)展階段,“去IOE”之后,硬件體系正迎來新一輪的變革。2018年,阿里成立平頭哥半導(dǎo)體公司,開始向下定義硬件和芯片,也意味著算力的深階進(jìn)發(fā)。
2019年,平頭哥發(fā)布阿里第一顆芯片含光800,實(shí)現(xiàn)在AI場景深度定制,創(chuàng)造了性能和能效比的兩項(xiàng)第一。2021年,阿里正式發(fā)布首個通用CPU芯片倚天710,性能超過業(yè)界標(biāo)桿20%,能效比提升50%以上。更為關(guān)鍵的是,倚天710針對云場景設(shè)計研發(fā),其在設(shè)計之初就兼顧了易用性,為復(fù)雜芯片應(yīng)用落地難排除了巨大障礙,也為倚天710實(shí)現(xiàn)對外規(guī)?;逃玫於酥匾徊健?
與此同時,神龍計算平臺也在不斷迭代,已成長為一個全新的管控和加速中心,名為CIPU,它打破了以CPU為中心的傳統(tǒng)云計算架構(gòu),帶來向上接入操作系統(tǒng),向下對數(shù)據(jù)中心的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源快速云化并進(jìn)行硬件加速。
2022云棲大會現(xiàn)場
今年云棲大會上,基于倚天710的云實(shí)例與飛天操作系統(tǒng)及CIPU融合,首次實(shí)現(xiàn)了芯片、計算架構(gòu)及操作系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化,算力性價比提升超30%,單位算力功耗降低60%,倚天710成為中國首個云上大規(guī)模商用的自研CPU,也是阿里在算力關(guān)鍵技術(shù)上的重大突破。
算力的長征
過去十多年,數(shù)字經(jīng)濟(jì)的飛躍式發(fā)展將人類社會帶到了算力時代,算力作為新型生產(chǎn)力,成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎,也被認(rèn)為是衡量國力的重要指標(biāo)。
中國已在這場競爭中走在世界前列,截至2022年6月,中國在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架總規(guī)模超過590萬標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架,服務(wù)器規(guī)模約2000萬臺,算力總規(guī)模超過150 EFlops,位列全球第二。
算力發(fā)展迅猛的背后,離不開芯片、服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心和云計算等算力產(chǎn)業(yè)鏈的日臻完善,云計算重構(gòu)了算力體系,為未來算力增長提供新的動力。然而,未來算力的終極形態(tài)遠(yuǎn)未到來,這也驅(qū)使科技企業(yè)不斷向新的技術(shù)發(fā)起挑戰(zhàn)。
在底層計算體系結(jié)構(gòu)上,阿里展開了新型計算范式的探索。
2021年,達(dá)摩院成功研發(fā)全球首款基于DRAM的3D鍵合堆疊存算一體芯片。用存算一體芯片攻克傳統(tǒng)馮·諾依曼架構(gòu)存儲計算分離的性能瓶頸,打造一個新型計算體系結(jié)構(gòu)。這一成果有望為未來AI場景提供更高效率的算力。
面向更長遠(yuǎn)的計算需求,阿里還在持續(xù)布局量子計算,努力顛覆傳統(tǒng)計算的潛力?;谛滦统瑢?dǎo)量子比特fluxonium,阿里量子實(shí)驗(yàn)室成功設(shè)計并制造出兩比特量子芯片,實(shí)現(xiàn)單比特操控精度99.97%,兩比特iSWAP門操控精度最高達(dá)99.72%,取得此類比特全球最佳水平。
算力攻堅的長征,這才剛剛開始。
- 原標(biāo)題:我國算力攻堅新突破:阿里自研CPU大規(guī)模應(yīng)用
- 責(zé)任編輯: 呂棟 
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