云计算
    作者:徐鹏

    王恩东:未来的数据中心将具备感知能力

         [ 中关村在线 原创 ] 暂无评论

      北京时间5月18日下午消息,在第八届中国云计算大会上,中国工程院院士、中国电子学会云计算专家委员王恩东发表演讲,主题为“融合架构引领云计算数据中心”,他谈到,数据中心支撑云计算发展中心的过程中,在技术,产品等方面正面临着新的需求和挑战。

    王恩东:未来的数据中心可以业务感知
    王恩东:未来的数据中心将具备感知能力

      如今,人们已经进入了以云计算,大数据为依托的智慧计算时代,整个IT环境也发生着巨大变化。从服务器技术架构向浏览器服务器的变迁,促进了互联网快速发展,应用数量从数以千计到了数以万计,用户也增长至数亿。

      在王恩东看来,云计算,物联网时代,这种变化将更佳显著,“我们可以看到应用的数量已经到了百万,在很多的应用商店里,这些APP的应用都是百万级的,用户的数量是以十亿为单位。当然这种联网的数量就更加的多,应当是以千亿计。”

      未来,计算将主要分为三类。一类是最初面向解决重大科学问题的科学计算;另一类是在关键的应用场合,像金融、像通信应用里的一些关键计算;除此之外,还有更大的一类,被认为是“智慧计算”。可以预见,计算机技术对人类生活,社会发展的影响将越来越大。

      王恩东称,人工智能的发展给计算带来了巨大的需求,但是其背后也会产生巨大的能耗,“人需要在3毫秒认识一只猫,而作为计算机需要这么强大的系统,需要这么长的时间。在智慧计算的时代,或者在未来的智慧时代,应该说云计算、大数据会成为我们核心的一些技术。”

      物联网的快速发展催生了巨大的联网终端,提出了便携化、轻量化的要求,所产生的数据需要储存、分析、计算。此时,后端的数据中心就要承担起相应的业务,因此数据中心大规模集中化是一种必然的战略趋势。

      不过,王恩东也坦言,数据中心的集中化和规模化,同样会带来很多问题和挑战。首先就是性能瓶颈,从2005年之后CPU的频率就由于能耗、由于工艺等各方面的限制,基本上就停留在3G赫兹以下,半导体的工艺遭到越来越极限的挑战;其次是存储性能的局限,从CPU与内存的访问延迟,到访问中硬盘的外存延迟,延迟比例变化是非常大的,进而也影响了计算机系统性能的提升;之后是网络性能,“我们要实现大量设备的互联,所以应当说通过交换的模式、交换机的背板限制了端口速度和带宽。”王恩东说。

      一般来说,通用的网络协议是比较复杂的,在数据中心内部的网络效率受到了阻碍,而服务器、存储在需求上升的同时,也出现了利用率低下的情况。尽管虚拟化的加入有所缓解,但在每个设备里面,都有大量的计算、储存、网络的一些资源,这些资源是隔离的,之间并没有得到共享。

      目前,全球数据中心每年的能耗是3千亿千瓦时,中国的数据中心约为1千瓦时,相当于一个三峡大坝的总发电量。“AlphaGo用了1920个CPU,256个GPU,它的运算效率大概是3千万亿次,能耗大概是500千瓦。而李世石大概就是0.1千瓦,如果我们每个人都像AlphaGo这么聪明的话,可以想像在能耗方面是一个多么大的挑战。”王恩东说。

      遇到的问题不少,但科学技术的前进不会止步。在更好的方案没有出现前,“融合”技术可能就是一种较好的替代品。未来的数据中心,将是融合架构的数据中心。也就是说,把硬件网络设备中的同类资源整合成一个资源池,不同的设备能够任意整合,在软件的动态感知业务的资源需求,利用硬件重组的能力来满足各类应用的需要。

      王恩东指出:“随着半导体技术的一些演进,光互联进入到芯片间的互联成为一种可能。并且这样一种通过光互联进入芯片,可以使我们资源的这种结构,由原来的只是对结点的结构对芯片的结构,进入细密度的结构。”

      如果要实现融合架构,第一步就是要把整合一些非计算的资源,满足数据中心在能耗、在密度方面的要求。第二步是把一些储存、计算、网络进行整合。第三步是成为完全可重构的数据中心,完全用软件定义的数据中心。

      除了融合架构,新一代储存材料也有望颠覆传统的计算机。在新型芯片内部,可以加入固定或可编程的能力,保证了通用性和专业性。“它可以是一个作为动态压缩的芯片,也可以变成一个图像芯片,极大提高了芯片的处理效率。”王恩东称。

      最后,王恩东谈到:“未来的数据中心应该是一个业务感知的数据中心,成为一个每人都有符合所需应用的专用计算机,而不是今天的通用计算机。这样一来,能够大大提升计算的效率、节省计算的能耗。真正符合未来智慧计算的需要。”

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