移動(dòng)云內(nèi)核3.0、COCA計(jì)算架構(gòu)技術(shù)解析

2023移動(dòng)云大會(huì)在蘇州全方位展現(xiàn)了移動(dòng)云走過(guò)“云改”三年后亮眼的成績(jī)單。在大會(huì)上，發(fā)布全新移動(dòng)云戰(zhàn)略，啟用全新品牌形象、自研核心技術(shù)等，強(qiáng)勢(shì)開(kāi)啟未來(lái)新征程。

錨定“一流云商”，強(qiáng)勢(shì)開(kāi)啟新三年之路

作為云計(jì)算“國(guó)家隊(duì)”，一直以來(lái)移動(dòng)云踐行“為國(guó)建云”使命。2019年，中國(guó)移動(dòng)啟動(dòng)“云改”。三年來(lái)，移動(dòng)云成績(jī)單亮眼，中國(guó)移動(dòng)董事長(zhǎng)楊杰表示，2022年移動(dòng)云收入突破500億元、較三年前增長(zhǎng)25倍，發(fā)展創(chuàng)新力、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、生態(tài)聚合力、品牌影響力明顯提升，綜合實(shí)力躍升至國(guó)內(nèi)云服務(wù)商第一陣營(yíng)。

楊杰表示，未來(lái)，將錨定“世界一流信息服務(wù)科技創(chuàng)新公司”定位，以移動(dòng)云為關(guān)鍵載體，加快推進(jìn)算力網(wǎng)絡(luò)從泛在協(xié)同到融合統(tǒng)一再到一體內(nèi)生，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)所不達(dá)、算力無(wú)所不在、智能無(wú)所不及，為網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)建設(shè)貢獻(xiàn)更多移動(dòng)技術(shù)、移動(dòng)智慧、移動(dòng)方案。具體有以下舉措：一是完善資源布局，打造一流的算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。二是攻堅(jiān)關(guān)鍵技術(shù)，鑄就一流的算網(wǎng)能力優(yōu)勢(shì)。三是深耕信息服務(wù)，壯大一流的算網(wǎng)應(yīng)用集群。四是匯聚產(chǎn)業(yè)合力，共建一流的算網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。五是面向安全綠色，夯實(shí)一流的算網(wǎng)發(fā)展保障。

移動(dòng)云開(kāi)啟“新三年”，在大會(huì)上發(fā)布移動(dòng)云全新品牌形象。新LOGO由兩部分組成，外層為“環(huán)抱呵護(hù)的云”，內(nèi)層為“抽象的兩手相握”，體現(xiàn)了算網(wǎng)融合的時(shí)代大主題，全新品牌 LOGO 以“3C+S”為核心元素，代表移動(dòng)云堅(jiān)持核心技術(shù)自主研發(fā)、以客戶為中心構(gòu)筑云服務(wù)能力底座，助力網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略落地的信心。全新品牌口號(hào)為“云擎未來(lái)，智信天下”，寓意移動(dòng)云“乘勢(shì)而上，登高望遠(yuǎn)”向一流云服務(wù)商邁進(jìn)，以更智慧、更貼心的技術(shù)，服務(wù)更廣大客戶的決心。

算網(wǎng)時(shí)代，移動(dòng)云技術(shù)內(nèi)核3.0

回顧云計(jì)算的發(fā)展歷程，可劃分為三個(gè)階段：階段一是云計(jì)算應(yīng)用普及，大家對(duì)算力的需求主要集中在標(biāo)準(zhǔn)化、低成本的通用算力，資源池建設(shè)以大規(guī)模集中化建設(shè)為主。階段二是5G技術(shù)與應(yīng)用融合，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)算力的需求量在增長(zhǎng)，對(duì)算力需求有了更多要求，這個(gè)階段的云資源部署從集中式向分布式轉(zhuǎn)換。階段三是隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，AI技術(shù)發(fā)展，對(duì)算力需求爆發(fā)式增長(zhǎng)。

那么如何滿足泛在計(jì)算需求？如何提供多樣性高性能能力？如何保障全鏈路的安全可靠？

中國(guó)移動(dòng)云能力中心董事長(zhǎng)萬(wàn)國(guó)光表示，中國(guó)移動(dòng)給出“算力網(wǎng)絡(luò)”方案，希望能做到網(wǎng)絡(luò)無(wú)所不達(dá)，算力無(wú)所不在，智能無(wú)所不及的目標(biāo)。這個(gè)目標(biāo)分三個(gè)階段走，從泛在的協(xié)同到融合統(tǒng)一最后到一體共生，目前我們正在從融合統(tǒng)一階段逐步向一體共生階段的過(guò)程。

針對(duì)這些發(fā)展趨勢(shì)，2020年，發(fā)布移動(dòng)云技術(shù)內(nèi)核1.0，超大規(guī)模云平臺(tái)；2021年，發(fā)布移云技術(shù)內(nèi)核2.0，分布式云；會(huì)上，發(fā)布面向算力網(wǎng)絡(luò)打造的新型技術(shù)架構(gòu)體系“移動(dòng)云技術(shù)內(nèi)核3.0”。具有泛在接入、海量算力、異構(gòu)協(xié)同、能力匯聚、算網(wǎng)大腦、安全可信六大特性。

該體系分為三層：

底層是算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施層。以云專網(wǎng)打造算網(wǎng)融合泛在接入，目前云專網(wǎng)覆蓋304個(gè)城市，提供508個(gè)直連局向，提供百T級(jí)的帶寬容量，把百公里傳輸時(shí)延降低到0.8毫秒。

SRv6云間互聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)確定性路由，從最短路徑、最短時(shí)延等各方面為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供最優(yōu)解。還提供了各種接入方式。通過(guò)5G UPF和云端口連接來(lái)實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)開(kāi)通路云。

在資源布局上，不斷優(yōu)化“4+N+31+X”分布式資源布局。圍繞8大國(guó)家算力樞紐，建設(shè)熱點(diǎn)和中心區(qū)域，邊緣云節(jié)點(diǎn)超1000個(gè)，覆蓋全國(guó)100%城市。支持超過(guò)400種算力規(guī)格。

打造三級(jí)智算中心資源架構(gòu)，低成本中心用來(lái)做集中式訓(xùn)練，在AI資源做分布推理，做邊緣推理。

云定制化硬件釋放極致性能，自研大云磐石3.0DPU，加速計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)能力?；诖笤婆褪?.0DPU，推出第五代云主機(jī)，性能提升超50%。

在異構(gòu)算力集成上，提出COCA加速軟硬一體。

第二層是算力大腦層。算網(wǎng)大腦是算力網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過(guò)程中的核心部件，助力網(wǎng)絡(luò)資源和算力資源的聯(lián)合調(diào)度。通過(guò)算網(wǎng)大腦，創(chuàng)新打造東視西渲、東數(shù)西存、中訓(xùn)邊推等任務(wù)式服務(wù)，利用閑置算力降低運(yùn)營(yíng)成本和客戶成本。

算網(wǎng)大腦包含3個(gè)中心。一是編排中心，通過(guò)智能算法從多個(gè)維度，包括價(jià)格、時(shí)延、性能等為用戶推薦最優(yōu)的編排方案；二是調(diào)度中心，目前已實(shí)現(xiàn)每分鐘上萬(wàn)次，每天數(shù)千萬(wàn)次的調(diào)度能力；三是能力中心，將 ABCDENTS 3000多種原子能力進(jìn)行管理。

最上層是大腦運(yùn)營(yíng)層。

同時(shí)升級(jí)云原生安全自適應(yīng)架構(gòu)，構(gòu)建面向多云環(huán)境的“端、網(wǎng)、云、數(shù)、服”全棧云安全產(chǎn)品體系。

發(fā)布COCA軟硬一體片上計(jì)算架構(gòu)

為了創(chuàng)新關(guān)鍵核心技術(shù)，重構(gòu)算力基礎(chǔ)設(shè)施，中國(guó)移動(dòng)正式發(fā)布移動(dòng)云COCA軟硬一體片上計(jì)算架構(gòu)（Compute on Chip Architecture），來(lái)造國(guó)家級(jí)自主可控的高性能算力底座，從布局國(guó)產(chǎn)化智算生態(tài)、共建自主GPU+DPU產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、聯(lián)創(chuàng)高性能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三大方面?！白プ≡朴?jì)算技術(shù)定義權(quán)，引領(lǐng)云計(jì)算市場(chǎng)下一個(gè)黃金十年?！敝袊?guó)移動(dòng)副總經(jīng)理趙大春表示。

據(jù)了解，移動(dòng)云COCA架構(gòu)由GPU、DPU、HPN三大核心單元構(gòu)成，以COCA為核心可打造基于自研可編程DPU、多元異構(gòu)智能算力、高性能RDMA網(wǎng)絡(luò)、Diskless存儲(chǔ)架構(gòu)引擎等技術(shù)的大模型算力基礎(chǔ)設(shè)施，來(lái)統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全、管控能力的硬件卸載加速。

1、COCA-GPU單元異構(gòu)協(xié)同

在GPU單元上，與合作伙伴共建自主GPU聯(lián)合生態(tài)，統(tǒng)一算子接口標(biāo)準(zhǔn)、提供統(tǒng)一北向接口，兼容各GPU的深度學(xué)習(xí)框架。通過(guò)AI抽象降低客戶遷移成本；通過(guò)AI加速提高訓(xùn)練+推理效率；通過(guò)AI池化提升GPU資源利用率。

2、COCA-DPU單元實(shí)現(xiàn)軟硬一體化

在DPU單元方面，以COCA架構(gòu)為基礎(chǔ)，打造網(wǎng)絡(luò)引擎、存儲(chǔ)引擎、管控引擎、虛擬化引擎、安全引擎等五大卸載引擎，軟硬融合重構(gòu)算力基礎(chǔ)設(shè)施，助力編程加速單元DPU成為新算力核心，重新定義算力時(shí)代云計(jì)算技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建算力時(shí)代新技術(shù)曲線。

3、COCA-HPN單元突破算力連接瓶頸

在HPN單元方面，COCA架構(gòu)融合X-Link + 自研“烏蒙協(xié)議”+ 分布式通信庫(kù)等技術(shù)，其中，X-Link聚焦算力物理連接提升單機(jī)內(nèi)部算力交互效率，自研“烏蒙協(xié)議”聚焦打造端到端高性能網(wǎng)絡(luò)連接，分布式通信庫(kù)聚焦算力調(diào)度及連接。三者協(xié)同配合攻堅(jiān)大模型等應(yīng)用場(chǎng)景的算力供給，突破算力連接瓶頸，推動(dòng)算力新基建能力躍升。

值得一提的是，在最新發(fā)布第三代磐石服務(wù)器上，磐石服務(wù)器所搭載的磐石DPU由COCA DPU單元納管，可有效提升整體算力、整機(jī)存儲(chǔ)與讀寫資源等核心性能。

目前，COCA已接入合作伙伴超30家，收獲國(guó)家級(jí)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果50余項(xiàng)，支撐行業(yè)落地案例10余個(gè)，覆蓋政務(wù)、金融、科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域。同時(shí)組建COCA聯(lián)合生態(tài)工作組，將于2024年，打通DPU、GPU、HPN三大單元，來(lái)推動(dòng)COCA生態(tài)繁榮發(fā)展。

從以上大會(huì)發(fā)布來(lái)看，移動(dòng)云從戰(zhàn)略上錨定“一流云商”，從技術(shù)上堅(jiān)持自研，并積極攜手合作伙伴，穩(wěn)打穩(wěn)扎在算網(wǎng)時(shí)代不斷向前。

編輯：黃飛