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【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)標桿20%，能效比提升50%以上。在實際應(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)補上一塊重要短板。

“云計算的發(fā)展進入了新的階段，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、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)復雜度更高，當服務(wù)器數(shù)量擴大到數(shù)千臺時，系統(tǒng)性能、穩(wěn)定性和運維等方面的技術(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體公司，開始向下定義硬件和芯片，也意味著算力的深階進發(fā)。

2019年，平頭哥發(fā)布阿里第一顆芯片含光800，實現(xiàn)在AI場景深度定制，創(chuàng)造了性能和能效比的兩項第一。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，為復雜芯片應(yīng)用落地難排除了巨大障礙，也為倚天710實現(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的云實例與飛天操作系統(tǒng)及CIPU融合，首次實現(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)濟發(fā)展的新引擎，也被認為是衡量國力的重要指標。

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)中心機架總規(guī)模超過590萬標準機架，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。基于新型超導量子比特fluxonium，阿里量子實驗室成功設(shè)計并制造出兩比特量子芯片，實現(xiàn)單比特操控精度99.97%，兩比特iSWAP門操控精度最高達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。