产业互联网|阿里云发布CIPU背后，一个时代有一个时代的云计算
“每个人做云计算的出发点都不一样 。AWS一开始是S3，是一个存储，严格意义上讲是个网盘，有个API接口 。但阿里云做云第一个推出的既不是存储，也不是计算，是ODPS（现MaxCompute），大数据计算 。”阿里云智能总裁张建锋在接受钛媒体采访时如此表示 。
这不禁让人想到一个云计算悖论：如今的云计算巨头最早做的都不是真正的“云”，而只是云计算范畴的一个产品，而真正意义上的“云”，其概念早已经被模糊 。
2002年，Amazon上线AWS（Amazon Web Service），本意是把自己的商品目录以SOAP接口的方式开放给开发者，AWS的名字里里边没有Cloud 。
后来AWS于2006年推出S3和EC2的时候，也是提都没提Cloud Computing，EC2底层的虚拟化技术采用了开源的Xen技术，但AWS提炼通用计算平台的思路，促成了云计算的发展，云计算从一种理念落实到一个产品，由此开始萌芽 。
真正的“云”应该是什么？阿里云提出了Back to Basic，似乎正在努力回到云计算的本质 。
文章图片
阿里云智能总裁张建锋
一个时代有一个时代的云计算1961年，John McCarthy在MIT的百周年纪念上第一次提出了公共计算服务的概念：“如果我设想的那种计算机能够成真，那么计算或许某天会像电话一样被组织成公共服务…… 公共计算服务（Utility Computing）将是一种全新的重要工业的基础 。”
不论是公共计算服务（Utility Computing），还是1990年代的网格计算（Grid Computing），其实都是如今云计算的雏形，这也启示我们，一个时代有一个时代的“云计算” 。
回到云计算发展相对快速的当下，张建锋表示，云计算主要经历了两个阶段，第一阶段是分布式架构，互联网企业高速成长，单一业务的算力要求就能超过万台规模的服务器，由此催生了一些分布式和虚拟化代表的云计算技术，特别是分布式和虚拟化技术，在互联网企业的推动下，快速地完成了从传统的大机向分布式系统的迁移 。
第二阶段诞生了资源池化的技术，企业不断提高着对算力可用性和可靠性的要求，在以CPU为中心的分布式架构下，云计算公司通过软件定义的方法，将计算、存储资源池化，构建计算存储分离的架构，对资源统一调度编排，提供给行业客户，以云原生方式重新设计的整个架构跟软件 。
“（云计算）两个阶段有共同的特点，都是都是通过软件定义的方法，基于传统的、以CPU为中心的计算体系架构去做优化，已经触及瓶颈 。”张建锋表示 。
云上客户的需求发生了很大变化，数据密集型的计算越来越多，不断地提高了对云计算提供的低时延、高带宽的需求，这些需求很难通过传统体系结构的优化去满足 。
第一是计算和网络传输的时延大 。随着体系结构越来越走向分布式，一个大型的应用会分散在多个子系统去部署，这些系统之间需要高速地去互联、需要非常低的时延；
第二，随着大数据应用的不断的增长，使得IDC内部的东西向流量（数据中心内部交互流量）带来越来越大，所以需要来满足流量增大之后网络的一些新的要求；
第三，系统规模越来越大、越来越复杂，需要解决超大规模基础设施的复杂管理问题，也需要解决云内部的超大应用的管理问题 。
云计算公司接下来应该怎么办？
张建锋表示，“我们越来越接近于下一个时代，需要定义一个全新的技术体系 。”在阿里云看来，CIPU（Cloud infrastructure Processing Units）肯定是下一个时代云计算的象征之一，这是为新型云数据中心设计的专用处理器，未来将替代CPU成为云计算的管控和加速中心 。
文章图片
CIPU：软件定义，硬件加速商业与技术是云计算上升的双螺旋，波动则是行业向前发展的常态，当云计算产业商业增长慢下来的时候，天平的重心来到了另一侧 。
CIPU代表云计算从过去侧重软件创新，迈入到软硬融合的范畴 。云计算最大的特点是软件定义，灵活性突出但牺牲了部分硬件性能，越来越严苛的业务需求，要求云计算既要满足软件定义的灵活性，又要有原来硬件原生的性能，自然需要体系性变化 。
阿里云技术产品负责人蒋江伟表示，CPU扮演两个角色：一个是计算，一个是控制，协调整个服务器上的各种组件，包括网络、硬盘等，在单一服务器的维度来说，这个逻辑是非常正确的 。
对于云计算来说，它需要管理的服务器规模非常大，以阿里云为例，有上百万台服务器的量，在这个体量下，飞天云操作系统需要把它的控制和计算的逻辑进行重新定义，数以百万节点的计算、存储和网络资源，单一CPU的控制能力是做不到的 。
而从算力层面，CPU只是算力的其中一个单元，其他GPU的算力、网络的算力、存储相关的算力 。此外针对一些标准的软件，比如开源软件、商业软件，运行在x86芯片、ARM芯片上，需要一些额外的效率 。云计算发挥时分复用的弹性调度能力，大量的计算需要跨网络进行数据交互的，需要通过CIPU来进行加速 。
“CIPU结合飞天操作系统，对比原来我们说的操作系统+CPU的概念，其实非常类似 。CPU解决控制和计算，CIPU也解决了绝大部分的控制和少部分的计算加速 。”蒋江伟提到 。
在这个全新体系架构下，CIPU向下对数据中心的计算、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，将全球数百万台服务器连成一台超级计算机 。
计算、存储、网络和安全，云计算最为基础的四大件，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表现出优越的性能 。
在通用分布式计算领域，Redis性能提升了68%、MySQL提升了60%，Nginx提升了30%；高吞吐类的互联网业务上云之后，比自建物理机的集群吞吐量提升了30%，业务高峰期延迟下降了90%；在大数据和AI等计算与数据双密集场景下，相比传统的TCP网络，弹性RDMA高性能网络的吞吐能力提升30%以上；云原生方面，容器启动速度快了350%，在Serverless 场景下6秒可拉起3000个弹性容器实例 。
最大的阻碍是“惯性”？中国云计算市场和成熟市场仍有相对大的差异，是等待客户认知发展，还是云计算厂商做更多的工作，以AWS为代表的美国市场是前者，阿里云更接近于后者 。
或者说由于中国云服务客户所处的早期阶段，其数字化进程往往依赖于此前的技术和认知惯性，而非做更大规模的改动，让阿里云不得不选择后者 。
“我总觉得这几年应该是云计算最关键的时候 。以前是分布的系统，慢慢构建一个可弹性售卖的系统 。本质上它的核心是分布式系统，有能力做分布式系统的，号称自然都能做云 。今天云是一个新的结构的引进，这个时代不知道是VMware+英伟达，还是微软自己的一套体系，还是AWS一套体系 。”张建锋对于云计算的演进有着自己的看法 。
“云计算里面不可能像以前Windows+英特尔，有这么一个大一统的生态 。但这几家的竞争还是很白热化的 。但中国今天真正在做这方面的工作，我认为是没有的，人家做的云计算跟我们做的云计算，不是一回事情 。”
从阿里云内部视角来看，阿里云和AWS都迈入到了类似的阶段，区别是因为在不同的市场里，看到的风景不太一样，进而导致技术路线有所区别 。尤其是海量规模的中小客户，不同业务系统的差异很大，强行要求客户做大量改动匹配云服务的技术，显然并不现实 。
而阿里云CIPU是跑在云操作系统之下，支撑云操作系统更高效地做云资源的管理和加速，从客户视角来讲，能够管理的是虚拟计算集群、存储集群、网络集群，拿到的是被CIPU管理数据中心提供的云算力 。
在客户无感知的情况下，云计算调度效率以及算力性能，明显要好于不用CIPU加速的云算力，客户的应用不需要更改任何代码，相应的工作前置到阿里云底层基础设施，从而加速云计算行业的成熟 。
Back to Basic，云计算行业都在为客户能够更好地上云用云，在云计算之上做了大量业务层的工作、各种数字化的项目，这种思路并不能说错，对于云计算的应用和普及有很大的促进作用，但是当上层越来越复杂和厚重的时候，是时候回归到云计算的底层逻辑，重新审视云计算的技术基底，蓄力下一个云计算时代 。
【产业互联网|阿里云发布CIPU背后，一个时代有一个时代的云计算】（本文首发钛媒体APP 作者｜张帅，编辑｜盖虹达）
推荐阅读
- 汽车|美股全线上涨 | 6月16日汽车产业链企业上市公司（部分）股价日报
- 产业互联网|数十亿巨款砸来，资本抢占最后一个独角兽高地
- 面试|分布式大全（反向代理/Redis/中间件/MySQL/消息，挑战阿里P7必备）
- java|阿里力荐（这本Java性能调优实战，MySQL+JVM+Tomcat问题迎刃而解）
- 面试|阿里言（出乎意料，“字节跳动”居然是这么做数据迁移的）
- java|阿里大数据面试题集合（Hadoop+HBase+Spark+Zookeeper）
- 阿里云ESSD RAC11g搭建
- 阿里云云原生一体化数仓入选 2022数博会“十佳大数据案例”
- 阿里云|KubeVela 1.4（让应用交付更安全、上手更简单、过程更透明）
- 投稿|监管靴子落地，互联网医疗大变天