云端HPC市場(chǎng)崛起:阿里云以CIPU架構(gòu)引領(lǐng)高性能計(jì)算新時(shí)代

隨著AI等新一代數(shù)字技術(shù)的蓬勃發(fā)展，高性能計(jì)算（HPC）正逐漸從高精尖科研領(lǐng)域走向更多行業(yè)，企業(yè)側(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景日益豐富。據(jù)Hyperion Research預(yù)測(cè)，云端HPC市場(chǎng)的增長(zhǎng)速度將是本地服務(wù)器市場(chǎng)的兩倍多，預(yù)計(jì)到2027年，其市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)140億美元。

在這一背景下，阿里云智能集團(tuán)副總裁吳結(jié)生表示，當(dāng)前高性能計(jì)算的負(fù)載正呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展趨勢(shì)，已廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)模型預(yù)訓(xùn)練、自動(dòng)駕駛、生命科學(xué)、工業(yè)制造和半導(dǎo)體芯片等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)HPC因其高昂的成本和復(fù)雜的運(yùn)維難度，使得許多企業(yè)望而卻步。

為了破解這一難題，阿里云推出了Cloud HPC解決方案，以云計(jì)算的模式讓高性能計(jì)算更加便捷地應(yīng)用于更多企業(yè)。Cloud HPC具備四個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)：彈性分配資源、異構(gòu)計(jì)算兼容性強(qiáng)、快速部署能力以及平臺(tái)化的數(shù)據(jù)處理生態(tài)。

以汽車研發(fā)為例，Cloud HPC通過(guò)彈性高性能計(jì)算集群和并行文件存儲(chǔ)系統(tǒng)，免除了數(shù)據(jù)的頻繁挪動(dòng)，提升了整個(gè)系統(tǒng)的能力，從而加快了產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程。云上的高性能計(jì)算還能借助整個(gè)云平臺(tái)，將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和安全等方面的能力疊加起來(lái)，形成綜合優(yōu)勢(shì)。

面對(duì)算力需求的多樣性，阿里云通過(guò)多樣化的產(chǎn)品、系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)方案，滿足不同負(fù)載對(duì)計(jì)算能力、存儲(chǔ)性能和網(wǎng)絡(luò)帶寬等方面的差異化需求。在松耦合場(chǎng)景下，阿里云借助自身積累的云資源規(guī)模和創(chuàng)新的CIPU（云基礎(chǔ)設(shè)施處理器）架構(gòu)，提供E-HPC Instant服務(wù)，滿足用戶對(duì)高性價(jià)比和彈性算力的需求。在緊耦合場(chǎng)景下，阿里云推出了E-HPC平臺(tái)，同時(shí)管理HPC的Slurm集群和AI的ACK（K8s）集群，滿足企業(yè)對(duì)于高性能計(jì)算的需求。

特別是在AI時(shí)代，大模型的訓(xùn)練場(chǎng)景對(duì)高性能計(jì)算提出了更高的要求。阿里云靈駿集群采用HPN 7.0的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過(guò)一系列創(chuàng)新支持更大的規(guī)模、更優(yōu)的效率和更高的穩(wěn)定性。同時(shí)，阿里云還提供了高性能的并行文件系統(tǒng)CPFS，滿足訓(xùn)練和推理的超高性能和成本優(yōu)化要求。

CIPU架構(gòu)作為阿里云基礎(chǔ)設(shè)施的基石，是實(shí)現(xiàn)0虛擬化開(kāi)銷、提升IO和存儲(chǔ)性能的關(guān)鍵。阿里云已經(jīng)推出了2.0版本的CIPU架構(gòu)，整機(jī)穩(wěn)定性提升20%，帶寬性能可達(dá)400Gbps，VPC可達(dá)6000萬(wàn)pps，彈性RDMA可達(dá)5000萬(wàn)message/s，存儲(chǔ)性能可達(dá)360萬(wàn)IOPS，50GB/s，這些性能均達(dá)到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。

展望未來(lái)，每一家公司都將成為數(shù)據(jù)+AI的公司，云計(jì)算將繼續(xù)踐行Scaling Law，高性能計(jì)算也將煥發(fā)新的動(dòng)能。阿里云等云計(jì)算廠商將不斷創(chuàng)新，提供多元化的產(chǎn)品組合，幫助企業(yè)在不同負(fù)載場(chǎng)景中落地應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能化創(chuàng)新。