北京2021年9月1日 /美通社/ -- 智算時(shí)代的序幕已經(jīng)拉開(kāi)，互聯(lián)的萬(wàn)物，一切皆計(jì)算機(jī)。智慧計(jì)算融入到千行萬(wàn)業(yè)的圖景，正在徐徐鋪開(kāi)。這是一個(gè)數(shù)據(jù)成為生產(chǎn)要素的時(shí)代，智慧計(jì)算將勞動(dòng)者由人變成了人+AI，將數(shù)據(jù)變成了一種新的生產(chǎn)資料，將計(jì)算力驅(qū)動(dòng)的信息化設(shè)備變成了生產(chǎn)工具。
智算時(shí)代，算力供應(yīng)呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì)，包括科學(xué)計(jì)算、關(guān)鍵計(jì)算、云計(jì)算、AI計(jì)算等，支持這些多元、異構(gòu)的計(jì)算，需要新型數(shù)據(jù)中心。
工信部在《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》對(duì)新型數(shù)據(jù)中心的定義是：以支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新為導(dǎo)向，以5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等應(yīng)用需求為牽引，匯聚多元數(shù)據(jù)資源、運(yùn)用綠色低碳技術(shù)、具備安全可靠能力、提供高效算力服務(wù)、賦能千行百業(yè)應(yīng)用的新型基礎(chǔ)設(shè)施，具有高技術(shù)、高算力、高能效、高安全特征。并明確指出：引導(dǎo)新型數(shù)據(jù)中心集約化、高密化、智能化建設(shè)，加快高性能、智能計(jì)算中心部署。
先以AI計(jì)算為例。2018年5月，一篇著名的OpenAI博客分析，自 2012 年以來(lái)，AI算力需求總增長(zhǎng)約30萬(wàn)倍（如下圖），也即3.4月翻一倍（相比之下，摩爾定律約每?jī)赡攴叮傇鲩L(zhǎng)約7倍）。
迅猛增長(zhǎng)的AI算力需求，對(duì)底層IT基礎(chǔ)設(shè)施，包括存儲(chǔ)提出了新的挑戰(zhàn)。
再以云計(jì)算為例。國(guó)內(nèi)最大的云計(jì)算公司阿里云，在2020年的雙11當(dāng)天零點(diǎn)零分26秒，迎來(lái)流量洪峰，訂單創(chuàng)建峰值達(dá)58.3萬(wàn)筆/秒（也即TPS，Transaction Per Second，代表每秒執(zhí)行的事務(wù)數(shù)）。
這么高的性能需求，會(huì)對(duì)與之相關(guān)的電商、銀行、物流等上下游的企業(yè)造成很大的壓力。例如2017年雙11，農(nóng)業(yè)銀行核心系統(tǒng)全天交易量4.49億筆。其實(shí)，無(wú)論云計(jì)算，還是邊緣計(jì)算等，都已經(jīng)或?qū)⒁退接性苹蛘邤?shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)系統(tǒng)打通，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、流動(dòng)和共享，為全產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動(dòng)，提供及時(shí)交付和響應(yīng)。另外，無(wú)論是AI計(jì)算、科學(xué)計(jì)算，還是萬(wàn)物互聯(lián)帶來(lái)的計(jì)算，都已經(jīng)或?qū)⒁獙?shí)現(xiàn)從非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)到結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，以及終端（含手機(jī)、車(chē)載大屏等）的可視化呈現(xiàn)，為個(gè)人或組織提供參考和決策依據(jù)；在這個(gè)過(guò)程中，轉(zhuǎn)換后結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理、安全，和再在線(xiàn)（類(lèi)似從AI訓(xùn)練到推理，如抓捕逃犯），離不開(kāi)為關(guān)鍵計(jì)算提供支撐的IT基礎(chǔ)設(shè)施，如集中式存儲(chǔ)。
當(dāng)我們關(guān)注存儲(chǔ)性能時(shí)，通常有IOPS（每秒IO個(gè)數(shù)）和延時(shí)（處理IO所需時(shí)間，通常以毫秒，也即ms為單位）兩大指標(biāo)。上面雙11所述的TPS是每秒交易數(shù)，是從業(yè)務(wù)視角來(lái)觀察性能的，通常一個(gè)訂單的操作會(huì)聯(lián)動(dòng)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的增刪改查操作，導(dǎo)致多個(gè)存儲(chǔ)IO的讀寫(xiě)操作。不過(guò)，需要注意的是，不同業(yè)務(wù)TPS帶動(dòng)的IO數(shù)有時(shí)相差很大。
我們?cè)賮?lái)看關(guān)鍵計(jì)算的幾個(gè)例子。為了追求極致的性能，有些行業(yè)用戶(hù)無(wú)所不用其極。
Spread Networks 大概從 2010 年開(kāi)始，花費(fèi) 3 億美元挖通修建了一條橫穿阿巴拉契亞山脈的光纜隧道，目的是讓光纜不用繞道，將數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間縮短大約3毫秒。
2013 年，一組破冰隊(duì)伍和特制的極地冰山電纜鋪設(shè)船將開(kāi)始建造第一艘跨北極海底光纜。其中兩條名為“Artic Fibre”和“Arctic Link”的光纜將跨過(guò)加拿大北極群島的西北通道。第三條類(lèi)似走向的海底光纜，俄羅斯跨北極海底光纜（ROTACS）將會(huì)圍繞北歐北部的斯堪的納維亞半島和俄羅斯進(jìn)行鋪設(shè)。通過(guò)這三條海底光纜，全球兩大金融交易中心英國(guó)倫敦和日本東京將幾乎得以直連，相比現(xiàn)有方案節(jié)省近8000公里，兩地間的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間也從大約0.23秒減少至0.17秒，這項(xiàng)工程耗資大約15億美元。
2017年彭博社報(bào)道，Jump Trading公司在芝加哥商品交易所數(shù)據(jù)中心對(duì)面，花了1400萬(wàn)美元買(mǎi)了一塊12萬(wàn)平方米的空地（如下圖），并架設(shè)了微波通信基站，僅僅為了節(jié)省0.07毫秒時(shí)間。眾所周知，眨眼常被形容快，它的時(shí)間約0.4秒；而Jump Trading花費(fèi)巨資，只是為了快5700分之一眨眼的時(shí)間。
可想而知，在一些行業(yè)的某些特定應(yīng)用上，為了追求高性能、低延遲，用戶(hù)愿意不惜代價(jià)。筆者曾服務(wù)過(guò)的一個(gè)國(guó)內(nèi)部委用戶(hù)，僅僅為了縮短幾毫秒的延時(shí)，數(shù)年下來(lái)，已經(jīng)投入了數(shù)億元人民幣在集中式存儲(chǔ)上。
就像人類(lèi)在體育競(jìng)賽中所展現(xiàn)的精神一樣，追求更快、更高、更強(qiáng)是永恒不變的動(dòng)力，存儲(chǔ)性能競(jìng)賽也是如此。
2021年6月，全球存儲(chǔ)性能委員會(huì)（Storage Performance Council，簡(jiǎn)稱(chēng)SPC）公布了新的SPC-1基準(zhǔn)評(píng)測(cè)報(bào)告，浪潮分布式存儲(chǔ)AS13000G5以630萬(wàn)IOPS（每秒讀寫(xiě)操作的次數(shù)）、0.5ms時(shí)延的評(píng)測(cè)值，刷新了分布式存儲(chǔ)性能全球最優(yōu)成績(jī)。這是繼浪潮存儲(chǔ)在“統(tǒng)一存儲(chǔ)”賽道奪得16控、8控、單位成本性能世界冠軍之后，在“分布式存儲(chǔ)”領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破，成為存儲(chǔ)全球性能領(lǐng)跑者。
2021年8月，SPC公布了最新SPC-1基準(zhǔn)評(píng)測(cè)榜單，浪潮存儲(chǔ)高端全閃HF18000G5獲得2300萬(wàn)IOPS（每秒讀寫(xiě)操作次數(shù)）、不超過(guò)0.3ms延時(shí)的評(píng)測(cè)值，位列性能總榜全球第一，如下圖。
2021年8月，浪潮高端全閃奪得性能總榜全球第一
浪潮存儲(chǔ)的優(yōu)異性能表現(xiàn)，對(duì)智算時(shí)代中的科學(xué)計(jì)算、云計(jì)算、AI計(jì)算，如核心交易用到的數(shù)據(jù)庫(kù)，以及OLAP、郵件系統(tǒng)、虛擬化、AI等業(yè)務(wù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)選型具有極高的參考價(jià)值。浪潮存儲(chǔ)會(huì)在集中式全閃、分布式全閃新存儲(chǔ)領(lǐng)域持續(xù)投入，以性能全面碾壓、技術(shù)實(shí)力領(lǐng)先、市場(chǎng)增速領(lǐng)跑的強(qiáng)大產(chǎn)品和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力加速企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，形成全球存儲(chǔ)新勢(shì)力。
作者：浪潮信息首席架構(gòu)師 葉毓睿
