由浪潮云海SPEC Cloud基準測試引發(fā)的"一云多芯"之辨

這是一次具有開創(chuàng)性和引領(lǐng)性意義的測試！

測試的主角是浪潮云海OS，其典型性表現(xiàn)在，完成了全球唯一面向"一云多芯"場景的SPEC Cloud基準測試，并在三種處理器節(jié)點混合部署集群測試中，相對可擴展性、平均實例配置時間等指標均達到全球領(lǐng)先水平，驗證了云海OS在業(yè)務(wù)應(yīng)用跨處理器架構(gòu)場景下的高效率、高性能和高擴展能力。此次測試的意義不僅僅在于又一次彰顯了浪潮云海OS的強大，更可以理解為它創(chuàng)建了以"一云多芯"為核心的云平臺參考基準。

浪潮云海完成業(yè)界首個一云多芯場景SPEC Cloud基準測試

此次測試雖然是一個廠商的個性化行為，但是背后折射出的是云計算產(chǎn)業(yè)的又一次演進。"一云多芯"不僅是解決多元計算底層異構(gòu)化，以及生態(tài)離散的根本性解決方案，而且也是當下及未來云平臺必備的核心能力之一。

"一云多芯"是剛需

你可能早就注意到了，包括亞馬遜云科技、BAT在內(nèi)的國內(nèi)外Top級的云服務(wù)商都紛紛推出了自研芯片。造成這一局面的最直接的驅(qū)動因素就是由新一輪AI浪潮帶來的算力爆發(fā)。實際上，AI引發(fā)的算力之爭還只是冰山一角，"海平面之下"隱藏更深的是多元計算對硬件架構(gòu)、軟件平臺甚至上層應(yīng)用帶來的挑戰(zhàn)。

多元計算市場的形成是從底層芯片開始的。眾所周知，基于不同的芯片，能夠構(gòu)建出形形色色的服務(wù)器整機，在這之上還有操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫，乃至各種各樣的應(yīng)用軟件。這些軟硬件系統(tǒng)無一例外要對底層芯片進行適配，當算力的種類、規(guī)模呈線性增加時，這無論對于IT廠商還是行業(yè)用戶來說都是一件最頭痛的事。

作為軟件開發(fā)商，是不是每開發(fā)一個軟件，都要去適配不同的芯片？作為用戶，到底是采購一種芯片還是多種芯片？結(jié)果是左右為難，無所適從！以前，無論是私有云還是公有云，主要都是以適配一種最主流的芯片為主。但是多元計算興起之后，適配不同的芯片不僅是技術(shù)上的選擇，更是商業(yè)上的抉擇。因為如果只支持一種芯片，那么用戶就沒有第二種選擇，隨之而來的風(fēng)險也就不可避免。

解決底層芯片異構(gòu)的問題，不同的廠商會從不同的維度、層面切入，浪潮云海選擇站在更高一層，即云操作系統(tǒng)的層面，以"一云多芯"來破解這一棘手的問題。脫胎于"硬件重構(gòu)、軟件定義"，將云與底層硬件完全解耦，以一朵云適配不同的芯片，這就是"一云多芯"的本質(zhì)。"對于浪潮云海來說，‘一云多芯'并不是一種高級能力，而是一種基礎(chǔ)能力。只要購買了支持‘一云多芯'的浪潮云海OS，用戶不必考慮底層用的是哪種芯片，這朵云能夠從容應(yīng)對上層所有的業(yè)務(wù)與應(yīng)用問題。"浪潮數(shù)據(jù)云計算方案總監(jiān)劉健如是說。

上述從架構(gòu)和應(yīng)用的角度分析了"一云多芯"的成因，下面我們要從更深層次的生態(tài)角度去剖析"一云多芯"帶來的變革。

回顧IT的發(fā)展歷程，在打破了小機垂直封閉的生態(tài)之后，IT生態(tài)就是分層級的，做芯片的、做整機的、做操作系統(tǒng)的，大家各司其職，業(yè)內(nèi)基本很難見到有誰一家獨大，能夠從應(yīng)用到底層芯片通吃?？紤]到可持續(xù)發(fā)展和安全性的問題，應(yīng)該沒有哪個用戶愿意把全部身家，孤注一擲投入到某一個當前看上去還挺好的芯片上，因為一旦芯片本身的演進出現(xiàn)任何問題，遷移將是用戶不能承受之重。

浪潮數(shù)據(jù)董事長張東

"所以，用戶都希望有一套更合理的生態(tài)環(huán)境來提供支撐。"浪潮數(shù)據(jù)董事長張東解釋說，"我們不能僅僅從技術(shù)的層面來解讀‘一云多芯'，認為只要有了‘一云多芯'，就能屏蔽掉所有芯片面臨的技術(shù)問題，一勞永逸。站在浪潮云海的角度，我們倡導(dǎo)用戶在構(gòu)建云時，將‘一云多芯'作為一種基本的選擇思路和出發(fā)點，而不是把寶全部押在某一個廠商或某一種芯片架構(gòu)之上。從芯片到服務(wù)器整機再到云操作系統(tǒng)，需要整個生態(tài)中每一個層級的廠商共同努力，以‘一云多芯'的機制更靈活地適配底層芯片可能的變化，即使改變發(fā)生，也能夠確保做到平滑穩(wěn)定的切換，不影響業(yè)務(wù)的連續(xù)性。"

歸納來看，在需求側(cè)，大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)等多樣化的技術(shù)平臺和業(yè)務(wù)應(yīng)用對算力需求的差異越來越大，導(dǎo)致更多算力供給逐漸從處理器向包括GPU、DPU、FPGA等在內(nèi)的各種加速器轉(zhuǎn)移。在此情況下，云平臺必須具備屏蔽底層硬件架構(gòu)差異的能力，并能依據(jù)上層應(yīng)用的特點完成資源的自適應(yīng)調(diào)度和統(tǒng)一管理。而"一云多芯"正好可以滿足用戶算力多樣化的需求，實現(xiàn)從算力的并存到算力的統(tǒng)一。

在供給側(cè)，由于芯片架構(gòu)的類型極大豐富，行業(yè)用戶不僅面臨芯片選擇的難題，更要考慮各種類型、架構(gòu)的芯片如何與現(xiàn)有IT基礎(chǔ)架構(gòu)融合的問題。"一云多芯"不僅實現(xiàn)了芯與云的融合，更達成了"平臺+生態(tài)"的協(xié)同。

可以預(yù)見，"一云多芯"將成為未來云計算平臺的剛需。

"一云多芯"自由切換

浪潮云海是業(yè)內(nèi)最早支持"一云多芯"，并且擁有豐富的行業(yè)應(yīng)用落地經(jīng)驗的。大約從2018年開始，浪潮云海就幫助政府、金融、能源、交通等行業(yè)的數(shù)百家客戶打造了"一云多芯"行業(yè)云。舉例來說，某大型銀行使用多種芯片服務(wù)器和浪潮云海OS，完成了核心MPP數(shù)倉產(chǎn)品的認證測試，并實現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用；浪潮云海還助力某省構(gòu)建了國內(nèi)規(guī)模最大、芯片種類最多的省級政務(wù)云平臺，覆蓋近2000臺、三種架構(gòu)處理器的服務(wù)器，并全面集成了基礎(chǔ)軟硬件、云平臺、安全系統(tǒng)、運維管理系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)等，累計完成104個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的遷移，以及4個公共應(yīng)用系統(tǒng)的對接。

"浪潮云海打造的政務(wù)云、行業(yè)云、私有云中很多都已經(jīng)是‘一云多芯'。"劉健介紹說，"通過深入實踐，我們慢慢打磨‘一云多芯'平臺，踩過各種各樣的‘坑'，逐漸積累經(jīng)驗，讓‘一云多芯'的價值最大程度地在行業(yè)用戶那里得以釋放。"

在多年實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上，浪潮云海歸納出了落地"一云多芯"的方法論和成功路徑。浪潮數(shù)據(jù)云計算技術(shù)總監(jiān)亓開元表示："‘一云多芯'的落地需要一套完整的技術(shù)體系來支持。從浪潮云海的理解，就是由場景驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計，以應(yīng)用為導(dǎo)向，從原來以CPU為核心轉(zhuǎn)向以系統(tǒng)為核心，進行軟硬的協(xié)同化設(shè)計，形成多元異構(gòu)的融合，同時輔以軟件定義技術(shù)，持續(xù)提升計算的效率和能效。同時，還要遵從分層解耦和開放標準。也就是說，從芯片加速器部件到整機，再到云操作系統(tǒng)、中間件，直至應(yīng)用，實現(xiàn)全面的分層解耦。只有這樣，才能消除單一技術(shù)生態(tài)的封閉性和離散性，從而在整體上形成‘一云多芯'的標準化和規(guī)范化。"

"一云多芯"的落地要經(jīng)歷一個由淺入深、逐層遞進的過程。因此，浪潮云海提出了"三步走"的戰(zhàn)略。

第一步，實現(xiàn)混合部署、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一視圖。在此階段，主要解決"有沒有"的問題。以云為入口，通過云操作系統(tǒng)實現(xiàn)異構(gòu)處理器服務(wù)器的統(tǒng)一管理，覆蓋國內(nèi)外主流處理器，提供統(tǒng)一操作界面、操作方式及統(tǒng)一監(jiān)控運維等，解決應(yīng)用跨架構(gòu)部署與協(xié)同的問題。

第二步，實現(xiàn)業(yè)務(wù)牽引、分層解耦、架構(gòu)升級。這一階段主要解決"好不好用"的問題，進一步實現(xiàn)應(yīng)用的低成本跨架構(gòu)切換。通過資源層、平臺層和應(yīng)用層的"分層解耦"設(shè)計，實現(xiàn)架構(gòu)升級。

第三步，建立算力標準、全棧多芯，推動生態(tài)共建。"一云多芯"的最終目標是實現(xiàn)應(yīng)用與芯片架構(gòu)的徹底解耦。這需要硬件、云以及應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同，并且完善異構(gòu)架構(gòu)下有效算力的量化方法，以支持應(yīng)用在不同架構(gòu)處理器間的等價切換。在此基礎(chǔ)上，推動應(yīng)用與云基礎(chǔ)設(shè)施的"一云多芯"相結(jié)合，打造垂直一體化方案，實現(xiàn)應(yīng)用層面的跨架構(gòu)無感知切換。更重要的是，聯(lián)合業(yè)界多方力量，推動"一云多芯"行業(yè)標準的形成。

浪潮云海"一云多芯"三步走技術(shù)路線

亓開元介紹說："我們幫助許多行業(yè)用戶跨越了第一階段，實現(xiàn)了‘一云多芯'在其業(yè)務(wù)中的規(guī)?；渴鸷蛻?yīng)用。當前，我們已經(jīng)開始了面向第二階段的技術(shù)布局與探索，結(jié)合原生化的技術(shù)，聯(lián)合中間件等廠商，實現(xiàn)平臺層的數(shù)據(jù)同步，包括應(yīng)用層的流量切分等，希望形成一些最佳實踐和指導(dǎo)方案，幫助更多應(yīng)用廠商按照‘一云多芯'的策略上云。"

"一云多芯"是個時髦詞，尤其是在云基礎(chǔ)架構(gòu)廠商中提及頻率更高。雖然"一云多芯"的叫法相同，但由于理解程度的不同、技術(shù)能力的差異等，造成了各廠商在落地"一云多芯"時，效果也不盡相同。

張東強調(diào)說："從浪潮云海的角度，希望通過云，讓更多不同的處理器架構(gòu)芯片能夠共存在一朵云中，并最終實現(xiàn)上層業(yè)務(wù)在不同的處理器架構(gòu)之間低成本切換或者說自由切換。這也應(yīng)該是整個業(yè)界共同努力的方向。"

浪潮云海希望更多廠商能夠投身于"一云多芯"的大潮中，無論是在產(chǎn)品研發(fā)階段，還是在云的建設(shè)過程中，都能真正從"一云多芯"的角度思考問題，最終構(gòu)建出相關(guān)的標準規(guī)范，推動生態(tài)的建設(shè)與繁榮。

左手生態(tài) 右手標準

"一云多芯"的落地，雖然在技術(shù)上還有很多問題要突破，但從更長遠發(fā)展的角度來看，帶動整個上層生態(tài)的參與是十分必要且重要的。舉例來說，現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫基本都是跑在同一種芯片架構(gòu)上的。浪潮云?，F(xiàn)在想做的一件事是，推動分布式集群數(shù)據(jù)庫的讀和寫"分離"，分別運行在不同架構(gòu)的芯片上。浪潮云海正與瀚高等數(shù)據(jù)庫廠商聯(lián)合攻關(guān)，解決生態(tài)方面的一些問題。

另外，前文已反復(fù)提到的標準問題，也是影響"一云多芯"長遠發(fā)展的一個關(guān)鍵因素。當產(chǎn)業(yè)發(fā)展真正進入到第三階段時，人們不會再關(guān)心底層的硬件問題，那么作為重要驅(qū)動力的標準問題就會進一步凸顯出來。因此，浪潮云海一直在大力推動算力標準化。算力作為一種標準化的服務(wù)，與底層的軟硬件無關(guān)，可以是在容器之上，也可以通過API交付。在這個階段，人們的關(guān)注點將完全從底層移至上邊的業(yè)務(wù)層。所以，中間肯定需要一系列的標準來規(guī)范這個生態(tài)。目前，國內(nèi)已有相關(guān)機構(gòu)在推動"一云多芯"標準的編制。算力標準化值得期待！

上云用數(shù)賦智，牽出多樣化的應(yīng)用需求，進而催生出多樣化的算力。這并非是中國"特色"，而是一個全球化的趨勢。只不過在當前國內(nèi)大的產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)的背景下，"一云多芯"的討論更具必要性和實際價值。

"我們和一些重要客戶進行過溝通，他們談到一個關(guān)鍵問題，就是任何時候業(yè)務(wù)不能中斷。因此，在多芯片平臺上進行自由無感切換是‘剛需'，不能回避。今天，很多用戶都已經(jīng)認同了‘一云多芯'的想法。"張東指出，"隨著IT的不斷演進，只要有多處理器需求的環(huán)境，就會有‘一云多芯'的需求。這一市場潛力巨大。"