为何阿里云、亚马逊都要“卷”云计算基础架构?

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为何阿里云、亚马逊都要“卷”云计算基础架构?

2022年6月16日 主机租用 0

元宇宙是不是伪概念不知道,但今天世界已成为数字世界却是不争事实,人们生活、工作和学习都离不开各种数字技术加持,而数字世界的底层则是依托于云的计算基础设施,说得更具体一点,就是芯片、存储、网络等计算资源 堆砌 起来的计算基础设施。

在云计算出现前,计算机的底层计算中心是 CPU 以及围绕 CPU 这一中心的 GPU、存储、网络等等被 CPU 调拨的计算资源。在云计算出现后,传统计算架构体系变得捉襟见肘,因其面向的是一个个物理设备,而云计算则先后经历分布式 + 虚拟化、资源池化两个阶段,事实上已在底层构建起一个超级计算机,客户付费后可对资源按需租用,然而这种模式是昔日计算架构体系设计者未曾考虑到的,存在很多问题。在数字化时代来临后,更多、更大、更碎的数据,实时、海量、多变的计算场景,给计算提出全新要求,特别是高性能、密集型、高韧性以及低碳化,传统的 CPU 计算架构如同 小马拉大车 一样倍感吃力。

这些年,国外的 Amazon、微软以及国内的阿里云,诸多云计算巨头们都在探索全新的适用于或专属于云的计算体系,最新的成果来自于阿里云。

6 月 13 日,阿里云对外发布 CIPU,其全称为阿里云基础设施处理器(Cloud infrastructure Processing Units),即专用于新型云计算中心的计算管控和加速中心。

src=在传统计算架构中,CPU 承载这一功能,既负责核心计算同时负责网络、存储等资源的调拨管控。CPU 是主,其他资源是从;CPU 是中心,其他资源则是外围。

依托 CPU 的计算架构难以支撑当下的云计算需求,一方面,云计算应对的数据密集型计算越来越多,以 CPU 为中心的架构导致计算和网络传输之间的时延较大。另一方面,数据中心内部的数据迁移量增多,以 CPU 为中心的架构无法提供高带宽。CPU 限制着云计算的低延时与高带宽能力,也导致了许多常见应用通过云计算实现难度变大,比如实时音视频通讯、元宇宙 XR 以及正在崛起的自动驾驶等 IoT 云边融合应用。开发者要实现这些应用需要想方设法,开发周期、开发难度、计算成本均显著增加,行业也出现了专门解决云计算平台与应用场景间的鸿沟的 PaaS 类服务商。

src=解铃还须系铃人,要解决以 CPU 为中心架构的问题,需要对这一体系改组和重构。阿里云的最新解是另起炉灶,把管控中心从服务器内部的 CPU,上移至服务器外的 CIPU。

在 CIPU 中,传统 CPU 的功能只是其功能子集,在计算资源上支持传统 CPU 即插即用、虚拟化和硬件加固隔离,同时支持 GPU、异构计算;在存储资源上整合 SSD 存储加速,网络资源上整合 RDMA 网络加速,且均支持虚拟化、转发加速、硬件加解密等功能。

src=在 CIPU 架构下,向下接入的是物理的计算、存储、网络资源,快速云化并进行硬件加速;向上接入飞天云操作系统,通过规模化应用 RDMA 网络技术,让访问云端比访问本地硬盘还要快。当数据中心或云计算中心应用 CIPU 后,就可以解决当前正面临的带宽、时延、性能、能耗等核心问题,进而更好地支撑不同的云上业务,助力产业数字化升级,更好地支持已出现、未出现的科技创新应用。

基于 CIPU 和飞天的新一代云计算架构体系在通用计算、大数据、人工智能等核心场景的计算测试中展现了优越的性能:

高吞吐类的互联网业务上云之后,比自建物理机的集群吞

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