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三大运营商、高校、企业共推“多样性算力”：发白皮书，建新引擎

2021-04-23 18:15阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1259228935

文/黄海峰
当全球迈入数字化时代，各领域对算力需求持续增长。据IDC的数据报告，全球信息数据总量中接近90%产生于近几年，到2020年已经达到44ZB。这意味着巨大的数据增量将会对算力提出了全新要求。
随着一些国家在芯片领域肆意制裁的不断加码，诸多科技企业在全球供应链上均面临挑战。此时，大家已意识到，科技计算领域同样需要分散风险。正如1981年，诺贝尔经济学奖得主詹姆斯·托宾说：“鸡蛋不要放在一个篮子里”。
如何构建强大且稳定的算力？多样算力很关键。与生物多样性是生态系统稳定性的基本保障，成为地球生物繁衍生生不息的关键一样，多样性算力构建起稳定的算力生态体系，成为支撑全球数字化的基石。
三大运营商、高校、企业共推“多样性算力”：发白皮书，建新引擎
在提供算力的数据中心服务器领域，除了x86，ARM、RISC-V、MIPS等多种架构受到关注，成为全球多国企业“新宠”。那么，如何计算从传统单核处理到多核并发，多样化算力中还潜藏着哪些新可能？
4月22日，中国移动、华为、清华大学、中国联通、中国电信、信通院、安谋、中兴通讯、新华三、中国信科、飞腾等多方联合，举办“多样性算力产业峰会”，与会多位重磅嘉宾围绕“以多样性算力，让世界更多彩”的主题展开了全方位探讨。
此次峰会还发布《多样性算力技术愿景白皮书》，成立了多样性算力生态联合实
验室，共建多样性算力产业体系，打造多元产业生态，为世界提供新型算力基础设施。也许很多人与笔者一样，对本次举办的多样性算力产业峰会有着许多疑惑：大会在推动多样性算力方面的举措，影响如何？在领先运营商支持下，多样性算力又会有怎样的未来？
三大运营商、高校、企业共推“多样性算力”：发白皮书，建新引擎
数字化发展需更多算力，还需多样性算力
对于算力，也许很多人并不了解。何为算力呢？从概念来看，算力通常称作计算力，也称为设备的计算能力。比如，在PC时代，大家配置电脑时，高端PC采用高端CPU、NPU、GPU，往往拥有更强算力，运行程序不卡顿、3D类游戏随便跑；在智能手机时代，高端手机同样采用更强的CUP、NPU，拥有更强算力，玩手游更流畅，照片处理更快。
提及代表算力水平的人工智能系统，大家可能会想起2016年，世界顶级围棋高手李世石与AI围棋对决，最后竟以1:4惨败于谷歌阿尔法狗，让人们第一次感受到机器算力的强大。人工智能发展的背后，其实就是算力的不断发展。
在智能时代，算力成为国家发展的“钢筋水泥”，得到各国重视。比如我国在年初的“十四五”规划中，我国将数字社会、数字政府、数字中国作为发展目标。而且，规划还提出新型智慧城市、城市数据大脑、数字孪生城市作为智慧城市社会场景。今年4月，国家发改委曾明确提出，以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施是重点推进的三类新型基础设施之一。
目前企业可以购买到怎样的算力？从算力技术本身来看，1978年美国企业推出x86架构，经过四十多年发展，x86家族不断壮大，从桌面转战笔记本、服务器、超级计算机、便携设备。
随着人类迈入万物互联的智能时代，云计算、人工智能、物联网等技术的发展，产业对算力需求也发生着改变。
改变一：接入设备开始从传统PC向移动智能终端转移，直接带来了部署模式从PC应用到移动应用再到移动应用云化。
改变二：万物互联带来海量数据的产生，直接推动云边分工与协同，云数据中心承载海量数据分析、处理和存储，并形成中心训练和边缘推理的云边协同。
改变三：从全球算力发展趋势看，多样性算力广受认可。比如，在欧洲数字经济愿景下产生“欧洲数字主权”诉求中，HPC和芯片是关键一环。EuroHPC JU拟建立欧洲世界级超算群，牵引欧洲自主计算产业发展。为此，欧盟委员会正在Horizon 2020下推出EPI计划，围绕欧洲芯片构建全新HPC生态。俄罗斯也出台相关政策寻求x86替代方案，目的就是改变单一的算力格局，构建起多样性算力生态。
这些趋势带来对多样性算力的直接需求，要求算力可以实现云端同构、高并发、高吞吐、超高性能，以及更优能效的AI。
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万物智联时代，多样性算力发挥重要作用
从算力市场格局发展可以来看，在2000年之前，x86架构一直处于统治地位。2000年更是达到顶峰，x86占市场份额第一，总算力输出达到了70%。到2020年，算力架构发生改变，世界上最大算力架构变为ARM平台，基于ARM指令的处理器总算力输出达到了全球82%。
导致这场算力架构变革的主因就是智能手机的崛起。当2007年智能手机出现后，其带来的算力高速增长，到2013年时，智能手机算力就已超过x86；2019年时，基于ARM架构的鲲鹏920处理能力达到高端服务器水平。此时，ARM架构完成对x86的弯道超车。
在笔者看来，两种架构都有各自优势。具体而言，x86架构在电脑领域深耕多年，在综合性工作方面表现出色；ARM的优势不止在于性能强大而在于效率，ARM采用RISC流水线指令集，在一些任务相对固定的应用场合更易发挥优势。
此外，业内人士指出，随着手机算力向云端迁移而增长，如果云端使用x86架构将会损失40%的性能，使用ARM架构则会增加40%。这使得ARM架构在未来更具优势。
正如前文所讲，产业发展多样性算力已成为趋势，特别是在数字化时代的今天，不同的应用场景，需要不同的算力与之匹配。为了构建多样性算力生态，众多企业已积极采取行动。比如，我国三大运营商作为最终使用方，积极发挥着产业链协同角色。
可以看到，多样性算力产业体系发展，为升级算力技术、推动新型算力基础设施支撑的作用。一方面，多样性算力可打造信息通信产业新型基础设施，践行网络强国、数字中国建设要求，为数字世界提供新动能。
另一方面，通过多样性算力创新部署，构建多样算力平台，实现算力特点和业务特点的更好匹配，达到更高的业务质量和风险防护标准，满足千行百业数字化转型算力需求。
此外，产业可通过制定运营商行业标准和验证体系，丰富多样性算力供应与创新。比如，整机厂家、操作系统厂家、独立软件供应商、系统集成商都在贡献各自的力量，一起为世界提供多样性的算力基础设施。
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运营商牵头推进，有利多样性算力生态发展
值得一提的是，三大运营商认可多样性计算。在此次峰会上，中国移动研究院副院长段晓东表示：“世界进入多样性算力新时代，把握产业变革新机遇，携手共创蓬勃发展未来，助力新基建，让世界更多彩。”
中国电信研究院副院长陈运清表示：“多样性算力是云网融合的必然要求，它将成为推动产业数字化转型升级的关键一环。”
中国联通研究院首席科学家唐雄燕表示：“算力成为智能化时代的核心要素，共建算网融合生态，开创产业新未来。”
此次峰会，我们看到中国移动贡献很大。作为全球最大的运营商，中国移动在发展多样性算力方面积极探索。2020年10月，中国移动就联合清华大学等推进多样性算力产业发展；11月，中国移动云与产业联合共建移动云联合技术实验室，将在基于鲲鹏的移动云生态展开合作，为多样性算力提供了合作共赢的创新平台……
除此之外，中国移动基于全栈系统性思维，在原有x86算力平面基础上，新增自主可控软硬件和开源软件，构筑多样性算力平面，研发磐基容器云，作为智慧中台技术底座。
中国移动信息技术中心研发创新中心副总经理张春在接受媒体采访时表示，在国际形势日趋复杂的当下，多算力平面可以有效规避外部风险，大幅降低断供、“卡脖子”等问题带来的损失。
我们还看到，中国移动更是通过openEuler+K8s+iSula开展容器云平台第二平面创新探索，承载于ARM+x86多样性算力。
今年1月，中国移动2020年PC服务器集采项目中标候选人公示。结果显示，基于ARM的服务器与基于x86服务器全面入围，预示着中国移动进一步推动多样性算力部署。今年3月，中国移动启动了IT系统端到端自主可控第二平面试点工作，在全国六省公司率先进行试点。
到了本次峰会，为了加速多样性计算产业发展，中国移动与产业伙伴联合发布《多样性算力技术愿景白皮书》，不仅探究国内多样性算力发展的现状及问题，更是以ARM为例，基于电信行业需求，提出技术发展策略建议，并阐述电信行业引入多样性算力的具体方案和步骤，为业界提供最佳实践参考。
比如，《白皮书》提出，多样性算力产业体系建设应“从运营商网络云、IT云、公有云三大数据中心场景切入，初期以ARM为主，推动多样化服务器整机和部件成熟；拉通产业，引导应用跨架构适配与迁移，共建多样性算力软件体系；同时，面向GPU、FPGA等异构计算平台，打造开放多元普惠的计算产业生态。”
笔者看到，此次峰会还举行了多样性算力生态联合实验室揭牌仪式。据悉，该联合实验室通过制定一套软件与多样性算力适配与验证规范，由多家成员实验室实施测试与验证，验证结果可以互认并共享，从而实现对于独立软件供应商一次适配验证，多处市场可用；降低了适配验证成本的同时，通过共享快速构建多样性算力软件生态。
三大运营商、高校、企业共推“多样性算力”：发白皮书，建新引擎
同时，多样性算力生态联合实验室还将推动多样性算力产业推动标准、评测、认证等工作的开展做好基础环境准备，持续做大计算产业蛋糕，赋能千行百业，扩大计算产业“朋友圈”提供技术和平台支撑，促进计算产业发展快速从“夯实基础”到“行业渗透”，稳步实现行业“渗透”，满足千行百业数字化转型算力需求。
在笔者看来，该实验室就如同多样性计算“巨型轮船”的新引擎，让更多企业在算力的海洋游刃有余。
观察：多样性算力产业力量壮大，未来可期
不论从算力技术演进，还是全球算力市场发展，亦或是运营商在算力发展中的趋势，我们都可发现，多样性算力正在被越来越多的企业、组织、国家所认可。
在推动多样性算力发展中，独行虽快，但众行更远，我们需要产业开放协作、标准引领、共筑生态。从此次峰会，我们可感受到，中国移动等服务器最终使用者，将产业链上下游合作伙伴汇聚到一起，共商产业发展的新进展、新趋势、新模式和新生态，对多样性算力发展意义巨大。
所以在笔者看来，对投身多样性计算，产业不再是等待观察，而是躬身入局，联合打造多样性计算基础，为世界提供新型算力基础设施，为各行业数字化转型提供源源不断的算力。
而对于如何产学研携手加速实现多样计算、哪些场景需要怎样的算力、多样性算力如何发展等问题，中国移动携手各方发布的白皮书给出方向，值得我们细读。
过去，我们从多样性算力的发展，已洞悉产业对其旺盛的需求。现在，运营商在本次峰会上的一系列举措，更是为多样性算力的未来发展指明方向。因此，我们已经看到多样性算力的更加美好的未来。

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