北京2021年9月1日 /美通社/ -- 智算時代的序幕已經(jīng)拉開，互聯(lián)的萬物，一切皆計算機(jī)。智慧計算融入到千行萬業(yè)的圖景，正在徐徐鋪開。這是一個數(shù)據(jù)成為生產(chǎn)要素的時代，智慧計算將勞動者由人變成了人+AI，將數(shù)據(jù)變成了一種新的生產(chǎn)資料，將計算力驅(qū)動的信息化設(shè)備變成了生產(chǎn)工具。
智算時代，算力供應(yīng)呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢，包括科學(xué)計算、關(guān)鍵計算、云計算、AI計算等，支持這些多元、異構(gòu)的計算，需要新型數(shù)據(jù)中心。
工信部在《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023年）》對新型數(shù)據(jù)中心的定義是：以支撐經(jīng)濟(jì)社會數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級、融合創(chuàng)新為導(dǎo)向，以5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、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、智能計算中心部署。
先以AI計算為例。2018年5月，一篇著名的OpenAI博客分析，自 2012 年以來，AI算力需求總增長約30萬倍（如下圖），也即3.4月翻一倍（相比之下，摩爾定律約每兩年翻倍，總增長約7倍）。
迅猛增長的AI算力需求，對底層IT基礎(chǔ)設(shè)施，包括存儲提出了新的挑戰(zhàn)。
再以云計算為例。國內(nèi)最大的云計算公司阿里云，在2020年的雙11當(dāng)天零點(diǎn)零分26秒，迎來流量洪峰，訂單創(chuàng)建峰值達(dá)58.3萬筆/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，會對與之相關(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)，無論云計算，還是邊緣計算等，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、流動和共享，為全產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動，提供及時交付和響應(yīng)。另外，無論是AI計算、科學(xué)計算，還是萬物互聯(lián)帶來的計算，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)、車載大屏等）的可視化呈現(xiàn)，為個人或組織提供參考和決策依據(jù)；在這個過程中，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（類似從AI訓(xùn)練到推理，如抓捕逃犯），離不開為關(guān)鍵計算提供支撐的IT基礎(chǔ)設(shè)施，如集中式存儲。
當(dāng)我們關(guān)注存儲性能時，通常有IOPS（每秒IO個數(shù)）和延時（處理IO所需時間，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)視角來觀察性能的，通常一個訂單的操作會聯(lián)動多個數(shù)據(jù)庫的增刪改查操作，導(dǎo)致多個存儲IO的讀寫操作。不過，需要注意的是，不同業(yè)務(wù)TPS帶動的IO數(shù)有時相差很大。
我們再來看關(guān)鍵計算的幾個例子。為了追求極致的性能，有些行業(yè)用戶無所不用其極。
Spread Networks 大概從 2010 年開始，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”的光纜將跨過加拿大北極群島的西北通道。第三條類似走向的海底光纜，俄羅斯跨北極海底光纜（ROTACS）將會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)。通過這三條海底光纜，全球兩大金融交易中心英國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年彭博社報道，Jump Trading公司在芝加哥商品交易所數(shù)據(jù)中心對面，花了1400萬美元買了一塊12萬平方米的空地（如下圖），并架設(shè)了微波通信基站，僅僅為了節(jié)省0.07毫秒時間。眾所周知，眨眼常被形容快，它的時間約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，用戶愿意不惜代價。筆者曾服務(wù)過的一個國內(nèi)部委用戶，僅僅為了縮短幾毫秒的延時，數(shù)年下來，已經(jīng)投入了數(shù)億元人民幣在集中式存儲上。
就像人類在體育競賽中所展現(xiàn)的精神一樣，追求更快、更高、更強(qiáng)是永恒不變的動力，存儲性能競賽也是如此。
2021年6月，全球存儲性能委員會（Storage Performance Council，簡稱SPC）公布了新的SPC-1基準(zhǔn)評測報告，浪潮分布式存儲AS13000G5以630萬IOPS（每秒讀寫操作的次數(shù)）、0.5ms時延的評測值，刷新了分布式存儲性能全球最優(yōu)成績。這是繼浪潮存儲在“統(tǒng)一存儲”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”領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破，成為存儲全球性能領(lǐng)跑者。
2021年8月，SPC公布了最新SPC-1基準(zhǔn)評測榜單，浪潮存儲高端全閃HF18000G5獲得2300萬IOPS（每秒讀寫操作次數(shù)）、不超過0.3ms延時的評測值，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
浪潮存儲的優(yōu)異性能表現(xiàn)，對智算時代中的科學(xué)計算、云計算、AI計算，如核心交易用到的數(shù)據(jù)庫，以及OLAP、郵件系統(tǒng)、虛擬化、AI等業(yè)務(wù)的存儲系統(tǒng)選型具有極高的參考價值。浪潮存儲會在集中式全閃、分布式全閃新存儲領(lǐng)域持續(xù)投入，以性能全面碾壓、技術(shù)實(shí)力領(lǐng)先、市場增速領(lǐng)跑的強(qiáng)大產(chǎn)品和市場競爭力加速企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，形成全球存儲新勢力。
作者：浪潮信息首席架構(gòu)師 葉毓睿
