數(shù)據(jù)正在包圍并改造著世界。據(jù)市場調(diào)研公司App Annie預(yù)測，2020年全球的數(shù)據(jù)保有量將達到35ZB。在數(shù)據(jù)存量越來越龐大、計算壓力越來越大的今天，計算會不會成為人類邁向智慧社會的瓶頸？在2016浪潮技術(shù)與應(yīng)用峰會上，浪潮集團執(zhí)行總裁、中國工程院院士王恩東在發(fā)表主題演講時明確指出：“數(shù)據(jù)資源化是數(shù)據(jù)社會化的先決條件，而計算是數(shù)據(jù)資源化的關(guān)鍵承載，計算+將成為數(shù)據(jù)引擎在進化原動力。”
數(shù)據(jù)大爆炸，計算力將成為數(shù)據(jù)社會化的動力源
王恩東在主題演講時，描繪了數(shù)據(jù)資源急劇膨脹、數(shù)據(jù)社會化的行業(yè)大背景。如同智能終端迅猛地催熱了移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，海量傳感器匯成了萬物互聯(lián)網(wǎng)巨大的數(shù)據(jù)洪流。據(jù)BI Intelligence在研究報告中預(yù)測，到2020年，全球?qū)⒂懈哌_340億設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)，其中物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達到240億臺。另據(jù)市場調(diào)研公司App Annie預(yù)測，全球智能手機和平板電腦的保有量，將在2020年達到62億部，相比2016年26億部的保有量，會有139%的巨大增幅。
這些新增的海量設(shè)備與以往不同，它們大多都會連入互聯(lián)網(wǎng)，并且每天誕生更加驚人的天量數(shù)據(jù)，當(dāng)乘法中每臺設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量和設(shè)備量都出現(xiàn)激增，那么相乘之后就有可能形成恐怖的指數(shù)級暴增。王恩東現(xiàn)場算了一筆數(shù)據(jù)帳，現(xiàn)在一一款智能終端平均帶有16種傳感器，每天可產(chǎn)生1GB的數(shù)據(jù)，如果按照全球26億部智能終端計算，一天新增的數(shù)據(jù)量就高達2.6EB；現(xiàn)在中國公安機關(guān)安裝的監(jiān)控攝像機近300萬臺，數(shù)據(jù)一般都會保存30天，這就會產(chǎn)生3EB的龐大數(shù)據(jù)。如果按照2020年340億臺設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)計算，屆時人類社會將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量會高達35ZB（1ZB數(shù)據(jù)，需要2的30次方塊ITB硬盤才能裝下）。
有人把大數(shù)據(jù)視作未來最重要的生產(chǎn)資料，其未來戰(zhàn)略價值甚至超過石油。但就像把過量的珍饈美味擺在一個美食家面前一樣，胃部有限的消化能力，意味著有心無力。同樣，過量的數(shù)據(jù)也會帶來”消化不良”的問題，目前世界最快的神威·太湖之光其峰值算力為125PFlops，距離E級計算實現(xiàn)還需有近百倍提升，所以當(dāng)面對ZB級數(shù)據(jù)時，計算能力的提升就變得迫在眉睫。
在王恩東看來，在這個過程當(dāng)中，在前端通過智能設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)在經(jīng)過預(yù)處理后形成有價值的信息，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶蠖藬?shù)據(jù)中心，進行存儲、建模和統(tǒng)計分析形成知識，再進一步通過分類、歸納、演繹和預(yù)測等深度分析和挖掘為我們的工作和生活的決策提供服務(wù)。這里面的每一個環(huán)節(jié)，都是通過計算來完成的。因此，計算是數(shù)據(jù)社會化的關(guān)鍵。
計算三大形態(tài)日漸清晰，應(yīng)用特性決定計算升級路徑各異
兵來將擋，水來土掩。有人可能會說，既然計算如此重要，那么我們提升計算力就好了，但事實上，典型應(yīng)用和典型數(shù)據(jù)的差異性，對計算的需求也是各不相同，所以計算升級的路徑也各異。
王恩東在接受專訪時表示，計算從過去單一的數(shù)值計算，隨著各種計算離亂的不斷成熟和計算能力的持續(xù)增強，計算演化到今天，最終形成了關(guān)鍵業(yè)務(wù)計算、智慧計算和科學(xué)計算三中典型形態(tài)，這三種形態(tài)會在相當(dāng)長的時間內(nèi)共存，其應(yīng)用領(lǐng)域和對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型也各具特征，所以計算力的提升需要從需求和應(yīng)用的原點去考慮。
關(guān)鍵業(yè)務(wù)計算，其實大家平時在生活中也能感覺到有它帶來的便利，我們在網(wǎng)絡(luò)購物時進行的網(wǎng)銀支付，在711買完早點之后進行的微信支付，去外地出差是用12306訂高鐵票，這些其實都是關(guān)鍵業(yè)務(wù)計算在發(fā)揮作用，這類計算要求超高穩(wěn)定性和安全性，所以未來的發(fā)展重點就是加強高性能和高可靠性。
智慧計算主要應(yīng)用在萬物互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，數(shù)以百億計的傳感器作為數(shù)據(jù)采集源頭，再加上互聯(lián)網(wǎng)的貫通，編織了一幅幅智能交通、智慧醫(yī)療、智慧城市、社交網(wǎng)絡(luò)、人工智能的宏圖。王恩東指出，以云計算、大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)為代表的智慧計算，在未來幾年所占的市場份額將快速增加，有可能會在2015年1/2左右的份額，在2020年達到2/3，甚至在2025年會達到4/5，成為未來計算最主要的組成部分。
科學(xué)計算，已經(jīng)成為了人類探索未知的重要工具。過去常說天機不可泄露，但現(xiàn)在人類科學(xué)家利用超算來做氣象預(yù)報和氣象災(zāi)害已經(jīng)非常成熟，但阻礙預(yù)測精度進一步提升的正是計算力的限制。就比如要實現(xiàn)200公里網(wǎng)格分辨率精度的模擬，需要千萬億次計算能力，但如果要實現(xiàn)25公里網(wǎng)格分辨率模擬，則需要10億億次。
如果把視野放在探索未知的宇宙上，科學(xué)計算的壓力會進一步增大。目前全世界最大規(guī)模的射電望遠鏡陣列SKA，用于探測星系演化、引力波等，每秒鐘就將產(chǎn)生1.5TB的數(shù)據(jù)，每天129個PB的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的極大增長需要計算能力的匹配和支撐，在某種程度上來說，人類的計算能力，就是認(rèn)知世界的邊界。
從上述的一些典型應(yīng)用中，我們可以看出，關(guān)鍵業(yè)務(wù)計算，通常對應(yīng)的是結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)增長大多數(shù)還是線性增長，而智慧計算和科學(xué)計算，則對計算能力的提升提出了指數(shù)級提升的苛刻要求。在摩爾定律宣告終結(jié)，單個計算節(jié)點性能提升幅度受限、功耗挑戰(zhàn)不斷增大的今天，計算該如何進化？浪潮給出的解決之道是計算+戰(zhàn)略。
計算+，借融合架構(gòu)實現(xiàn)技術(shù)和業(yè)態(tài)重構(gòu)
在限制重重的條件下，如何實現(xiàn)計算的再進化？王恩東在接受專訪時表示，要想在現(xiàn)有的科技和工程條件下，進一步挖掘計算潛力，融合架構(gòu)是必然的技術(shù)選擇，過去太過于依賴芯片帶來的性能升級，現(xiàn)在需要從架構(gòu)創(chuàng)新層面去重新認(rèn)知。在浪潮的理解中，融合架構(gòu)就是面向應(yīng)用的硬件重構(gòu)+軟件定義。
融合架構(gòu)的設(shè)計思想是通過硬件解耦實現(xiàn)資源的物理池化和動態(tài)重構(gòu)，通過軟件定義實現(xiàn)業(yè)務(wù)感知的按需資源組合與配置，滿足計算系統(tǒng)的彈性伸縮和超大規(guī)模的持續(xù)擴展。融合架構(gòu)不僅僅會改變數(shù)據(jù)中心的技術(shù)架構(gòu)，它甚至?xí)l(fā)產(chǎn)業(yè)的融合和重構(gòu)，現(xiàn)在其實在ICT產(chǎn)業(yè)的融合其實已經(jīng)在發(fā)生。
在現(xiàn)實中，遵循硬件重構(gòu)+軟件定義，計算+SDN/SDS已經(jīng)在部署中實現(xiàn)了初步的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)融合，用戶其實不會再去區(qū)分你是服務(wù)器廠商還是網(wǎng)絡(luò)廠商，因為他們需要的是一攬子解決方案，原有的專用設(shè)備會越來越少，而硬件在通用性得到保證之后，只需在添加定制的功能模塊和軟件就可以實現(xiàn)專用設(shè)備的大部分功能。
浪潮與思科在NFV、SDDC、IoT等領(lǐng)域的產(chǎn)品及技術(shù)已經(jīng)開展了很多落地的合作，并且部署在信息基礎(chǔ)設(shè)施、云中心、智慧城市等典型應(yīng)用場合。在我看來，未來計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)正在變得越發(fā)依存、不可分割。
據(jù)王恩東院士介紹，浪潮在踐行融合架構(gòu)上已經(jīng)做好了充分的準(zhǔn)備：浪潮面向關(guān)鍵業(yè)務(wù)計算，已經(jīng)有了K1主機、AS18000存儲系統(tǒng)和K-DB關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，而且今年還將發(fā)布新一代主機系統(tǒng)；在融合架構(gòu)模塊化服務(wù)器上，浪潮SR整機柜更迭到了4.5，從非IT模塊集中化發(fā)展到硬件的IO池化、存儲池化，創(chuàng)造了一天上線1萬臺服務(wù)器的新紀(jì)錄；為滿足深度學(xué)習(xí)應(yīng)用的旺盛需求，浪潮采用協(xié)處理優(yōu)化節(jié)點，可以在一個機柜中提供160個GPU或者MIC卡，比傳統(tǒng)的方案密度提高了4倍。在加上云海OS在軟件定義層面的統(tǒng)籌和管理，所以浪潮有信心通過融合架構(gòu)讓計算實現(xiàn)再進化。
融合架構(gòu)，離不開足夠強大的“朋友圈”支撐
融合，是未來計算，甚至是科技進步的一條主干道。但融合，也對原有的業(yè)態(tài)格局和利益分配造成了嚴(yán)重沖擊。所以對于力推融合概念的浪潮而言，讓自己的融合架構(gòu)朋友圈變得更加強大，就變得異常重要。浪潮已經(jīng)與英特爾、思科、VMware等國際巨頭，在融合架構(gòu)上進行了深度合作，但未來需要引入更多重磅的合作伙伴，這樣才能讓典型用戶真正放下顧慮去擁抱融合架構(gòu)。
浪潮此次提出的數(shù)據(jù)社會化，用計算來推動數(shù)據(jù)資源化，其實與之前全球大數(shù)據(jù)阿萊克斯·彭特蘭是提出的社會物理學(xué)殊途同歸、互為映襯。彭特蘭教授的社會物理學(xué)，主要是強調(diào)在物質(zhì)和能量之外，思想、信息的流動，對于人類社會產(chǎn)生的巨大影響力，其研究的核心工具其實就是大數(shù)據(jù)，而計算+正是將數(shù)據(jù)資源化的關(guān)鍵前提。
在過去，計算力是非常重要的生產(chǎn)力，但現(xiàn)在隨著智慧計算、科學(xué)計算的指數(shù)級需求刺激，計算力已經(jīng)成為創(chuàng)新力重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，計算力正在承擔(dān)著人類科技進化的主引擎角色。想象力和好奇心，讓人類認(rèn)知世界和宇宙的邊界在不斷外延，而計算力不斷進化，決定著這種外延的實際邊界。
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