鲲鹏之大何止几千里?

  “北冥有鱼,其名为鲲。鲲之大,不知其几千里也。化而为鸟,其名为鹏。鹏之背,不知其几千里也。怒而飞,其翼若垂天之云。是鸟也,海运则将徙于南冥。南冥者,天池也。”

  庄子在《逍遥游》中,以开篇首段介绍了这个华夏民族古老而神秘的传说。对很多人来说,得知“鲲鹏”也是从读完了这篇道家名作开始。

  “鲲鹏”究竟是何物?又有怎样的“超能力”?我们生活在信息技术空前发达、计算产业蓬勃发展的时代,虽然从未见过真正的鲲鹏神兽,却有幸能够从科技巨头对计算产业的探索中窥探当今时代下“鲲鹏”的样貌。

  无论是《逍遥游》中的“不知其几千里也”,还是《齐谐》中记载的“水击三千里,抟扶摇而上者九万里”,都让我们产生了对神话故事中鲲鹏神兽的无限猜想——鲲鹏究竟是怎样一个庞然大物?

  2019年9月份,华为宣布基于“鲲鹏+昇腾”双引擎,全面启航计算战略。对华为来说,鲲鹏计算产业生态体系如同一棵参天大树,而鲲鹏和昇腾处理器就是树根,只有根深才能叶茂。近年来,为了实现鲲鹏计算产业高质量发展,华为持续推进在算力、数据基础设施、云+AI+5G等方面的创新。

  在算力方面,华为从2004年开始投资研发第一颗嵌入式处理芯片,如今已经形成以“鲲鹏+昇腾”为核心的基础芯片族。鲲鹏处理器包括服务器和PC芯片,昇腾处理器包括训练和推理芯片,为人们熟知的有鲲鹏920和昇腾910处理器等。围绕鲲鹏和昇腾,华为实现了计算架构和工程上的持续创新,并面向通用算力推出TaiShan系列服务器,面向AI算力推出Atlas系列产品,覆盖了端、边、云全场景。

  在数据基础设施方面,华为推出融合、智能、开放的数据基础设施,打破存储与数据库、大数据的边界,对数据的采集、存储、计算、管理、使用实施端到端的整合和优化,让数据在全生命周期内更好用,数据的每比特价值最大、成本最优。其中FusionInsight大数据解决方案、OceanStor Dorado全闪存、OceanStor分布式存储、AI-Native数据库GaussDB等产品在业界广受好评。

  在云+AI+5G方面,华为基于三十多年来在ICT领域的深耕,发挥云计算、5G和AI的协同优势,驱动行业数字化转系。在零售、金融、安防、制造、智慧城市、园区、医疗等多个领域加速技术落地,为各行各业提供转型所需的算力支撑。

  除了不断完善自身基础设施和技术布局,华为还与各行各业携手共同孵化解决方案,充分发挥鲲鹏处理器的高性能、高吞吐、高集成、高能效优势,针对大数据、分布式存储、数据库、原生应用和云服务等优势场景进行了深度优化,为政府、金融、运营商、电力、互联网等行业客户提供了基于鲲鹏处理器的数据中心基础设施和服务。为了支持鲲鹏产业生态的建设和发展,华为计划在五年内投资15亿美金来发展产业生态,与此同时,全国范围内的产业伙伴基于自身优势打造了多个鲲鹏产业生态基地。

  在刚刚过去的2019年,鲲鹏在许多地方的许多行业都留下了足迹。既然是“神兽”,想必一定有某种非同寻常的能力,鲲鹏的“超能力”是什么?或许我们可以沿着它走过的那些地方寻找出一些蛛丝马迹。

  在交通行业,池州市交警支队集成平台每天记录超过400万条过车记录,持续增加的数据量给系统造成了巨大压力,经常导致系统崩溃。将集成指挥平台业务成功迁移至由华为FusionInsight和基于鲲鹏处理器的TaiShan服务器打造的大数据平台上后,系统平稳运行,在稽查布控、过车数据处理任务上,效率提升了25%,保障了池州市交警支队的业务稳定运行。

  在电力行业,基于鲲鹏处理器的TaiShan服务器与其他合作伙伴在服务器操作系统、数据库和中间件等方面进行适配和调优,支撑远光GRIS Plus集团资源管理系统的流畅、稳定地运行,性能提升68%,成本降低20-30%。其中,工程支付申请单传递的性能比原有方案提升超过157%,购售电指标查询的性能提升369%。

  在科研领域,华为携手中国科学院上海天文台打造的中国SKA区域中心超算原型机系统实测结果公布,数据显示,在对SKA先导望远镜MWA产生的海量连续谱数据成像方面相较于传统平台性能提升2.23倍。在以MWA GLEAM成像流程为样例的测试中,TaiShan服务器的测试性能较传统计算平台性能提升了2.23倍。

  显然,鲲鹏处理器和TaiShan服务器提供的澎湃算力,就是当今这个数据大爆炸的时代下,鲲鹏的“超能力”。随着云计算、AI、大数据、5G等技术的日臻成熟,未来计算产业将对算力提出更高的要求,而充裕、高性能、多样性、绿色、触手可及的算力将是智能社会发展的动力。

  2019华为全联接大会上,华为Cloud & AI产品与服务总裁侯金龙曾表示,华为基于“鲲鹏+昇腾”双引擎正式全面启航计算战略,宣布开源服务器操作系统、GaussDB OLTP单机版数据库,开放鲲鹏主板,拥抱多样性计算时代。华为通过硬件开放、软件开源、使能合作伙伴,共同开拓万亿级的计算产业大蓝海。

  华为为什么将发展鲲鹏计算产业提升到如此重要的战略高度?其背后不乏对当今计算产业的思考,具体而言,则是因为计算产业呈现出的四大发展趋势:

  数据在各行各业中发挥的重要作用不言而喻,而要想实现数据的平稳运行和海量计算,必须借助算力这一数据时代下的新生产力。各行各业在数字化转型的进程中,要想实现更好更快的发展,也必须解决对算力的需求。

  根据华为GIV 2025预测,97%的大企业将使用AI,14%的家庭将拥有智能机器人,蜂窝车联网技术将嵌入到全球15%的汽车中,而全球58%的人口将享有优质的5G网络服务。丰富的应用将带来数据的爆炸增长,预计2025年全球每年的数据量将达到180ZB,这也算力产生了极大的需求。在通用型CPU的单核性能每年提升不足10%的前提下,摩尔定律逐渐失效,带来了算力供应的稀缺和昂贵,严重制约着行业数字化和智能化的发展。

  因此,华为聚焦把计算产业核心竞争力构筑在鲲鹏处理器和昇腾AI处理器上,鲲鹏面向通用计算场景,昇腾面向人工智能场景,以此来解决未来社会的算力需求,引领计算产业迈向智能和多样性计算时代。

  当前,以5G、人工智能、物联网为代表的新兴技术正在推动人类进入智能社会,加速了智能化应用爆发性发展,自动驾驶、云游戏、VR/AR等智能化应用的兴起,使得传统单一的X86架构产品很难满足多样化的计算场景需求。并且,未来超过70%的数据和应用将在边缘产生和处理。边缘和移动端设备受场景约束,处理能力和性能的提升收到限制,需要与云协同。而在功耗和体积方面具有天然优势的ARM架构芯片,也将在这一趋势下占据更多的市场份额。端和边算力的巨大优势将牵引生态的发展,进而驱动中心侧计算架构的创新。

  同时,5G的高带宽、低时延,将驱动移动应用走向云化,比如游戏、VR,渲染在云上、交互在端侧。目前,智能手机上有超过500万应用,而现有数据中心以通用CPU为主,基于ARM的移动应用迁移上云,性能损失约40%,不仅影响用户体验、而且增加迁移成本。端和云算力同构,则可以天然解决这个矛盾。

  过去5年,通用CPU的发展遇到了一系列技术瓶颈,其单核性能平均每年提升不足10%,摩尔定律放缓已经成为事实。而一直以来,华为都在按照“量产一代、研发一代、规划一代”的节奏投资芯片,持续演进。历经15年,目前投入超过2万名工程师,为发展计算产业打下了坚实的基础。现在,华为正通过一系列的技术创新,打破能效墙、打破散热墙、打破优化墙、打破内存墙、打破高速IO墙,并成为目前业界唯一同时拥有计算架构中“CPU、NPU、存储控制、网络互连、智能管理”5大关键芯片的厂商。因此华为在当今时代下发展鲲鹏计算产业,可以说是“顺势而为”。

  云计算、物联网、人工智能、5G等新技术的不断普及,将加速以“万物感知、万物互联、万物智能”为特征的智能社会的来临。实现智能社会首先要经历全面的数字化进程,而计算产业是数字化的核心驱动力,未来各行各业释放出巨大的计算需求将使算力从数据中心走向边缘,从单一架构走向多元架构,智能社会离我们比以往任何时候都要更近,而这也将是鲲鹏计算产业即将迎来的明天。

  华为开发者大会2020(Cloud)将于2020年2月11日-12日在深圳会展中心举办,这是华为面向ICT(信息与通信)领域全球开发者的年度顶级旗舰活动。大会旨在搭建一个全球性的交流和实践平台,开放华为30年积累的ICT技术和能力,以“鲲鹏+昇腾”硬核双引擎,为开发者提供澎湃动力,改变世界,变不可能为可能。本次大会设有两场主题演讲、数十个Codelab、上百场技术论坛、三万平米展区、热门开源项目、创新大赛、初创公司与投资者对接会、黑客松、音乐节等活动,面向企业开发者、初创公司、学生等群体提供个性化内容体验。我们期待与你在一起,梦飞扬!

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