阿里巴巴|阿里云CIPU下笔惊雷，方寸间书写中国算力故事( 二 ) 阿里云|CPU|云计算

简单来说，云计算架构的创新方向主要有几个：
1.性能升级。云计算一定是性能先行，才能成为千行百业数字化的算力底座，尤其是第四次工业革命中智能技术的大量应用，深度学习对于算力资源的消耗是极大的，要求云处理器提供更强的算力，实现每比特性能最优。不仅需要硬件升级，创新传统计算架构，提升单位算力的效率；还需要软件升级，解决软件定义虚拟化中出现的资源损耗。
2.业务效益。各行各业使用云服务，不单单是降低服务器成本还希望通过云为管道引入新技术，对大量业务数据进行分析处理，释放数据价值，也就是说单位算力所能贡献的GDP要提高。数据密集型的计算越来越多，算力分布在边、端、云、网等多个维度，数据的迁移量和吞吐率也增多，解决超大规模分布式集群之间网络传输、管理的问题，才能满足客户对低时延、高带宽的需求。

3.绿色低碳。上云用数赋智成为趋势，计算无处不在，算力基础设施的能耗问题也引发社会关注，计算产业的可持续发展，需要低功耗、高性能的并发处理能力，减少虚拟化中的损耗，以达到单位比特的能效比最优，满足各行各业绿色低碳、节能减排的发展需求。
方兴未艾的云计算，相当于一张更新的图纸，等待着人来书写底层计算架构范式转换的新篇章，而阿里云用CIPU率先落下了遒劲的一笔。
入木：CIPU怎么解开算力桎梏？
计算架构更新，是必然的未来，对于中国云厂商来说，怎样在自己擅长的技术赛道上建立起差异化优势，就成了当务之急。纵览全球领先的计算厂商，谷歌专门发布了应对AI任务的TPU ，亚马逊在云服务器、云端AI推理芯片上也有所突破，以GPU为主营业务的英伟达业尝试进入数据中心业务推出DPU ，老牌厂商英特尔也推出IPU ，国内也有云厂商推出了自己的计算硬件。
需要注意的是，云端算力实际上受非常多的条件影响，除了芯片的比拼，还有网络、算法优化、集群性能、部署环境、数据处理能力、框架等一系列要素，整体决定了云计算的优越性。阿里云为新型云数据中心设计的专用处理器CIPU ，正是考虑到云时代的算力所需，从三个层面进行管控并加速，来解开算力桎梏。

·网络加速。云和硬件的结合，必须依靠网络，管理阿里云全球上百万台服务器并非易事。试想一下，将不同地区数据中心的算力进行调配传输，如果网络不给力，必然会导致数据传输慢、计算慢，大量实时性要求高的任务如自动驾驶、远程医疗、在线教育等，体验就会受到影响。传统以CPU为中心的架构可没办法把手伸到网络层，而CIPU因为接入飞天云操作系统，可以直接通过飞天上的洛神云网络管控物理网络，进行硬件加速，构建大规模的分布式RDMA高性能网络，基础带宽从100G升级至200G ，网络时延从22us降低至16us ，因此AI任务、科学计算等上云之后，比自建物理机的集群吞吐量提升了30% ，延迟自然也就大大下降了。
·存储加速。大量云上客户希望充分释放数据价值，高吞吐、高并发的数据存算，如果存储系统跟不上，相当于一台跑车的油箱只有摩托车那么大，发动机再强劲也跑不快。传统CPU以计算为中心的设计，数据搬运中往往会产生“存储墙”和“功耗墙” ，一定程度上影响了并行计算效率。同样的， CIPU与飞天操作系统相结合，能够接入存算分离架构的块存储，并进行硬件加速，让云端存储可以做到比本地存储还快，并拥有极大规模的资源池。通过全硬件虚拟化和转发加速，时延最低可至30us（PLX）， IOPS高达300万，存储时延存储带宽可达200 Gbps ，全面超越市面上的云产品。