在2018年9月19號(hào)的杭州·云棲大會(huì)上,阿里云公布了面向萬物智能的新一代云計(jì)算操作系統(tǒng)——飛天2.0。飛天(Apsara)是阿里云自主研發(fā)的大規(guī)模云計(jì)算操作系統(tǒng),可將全球數(shù)百萬臺(tái)服務(wù)器連成一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī),為社會(huì)提供計(jì)算能力。
據(jù)官方表示,飛天2.0是一套面向未來萬物智能時(shí)代的云操作系統(tǒng),不僅可滿足百億級(jí)設(shè)備的計(jì)算需求,而且可實(shí)現(xiàn)1EB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及支持IPv6等重大更新,更大的變革來源于飛天2.0是對(duì)未來物理世界與數(shù)字世界必將融合的判斷,從而推出的分布式云管端融合的解決方案。這也是阿里云史上最大的一次技術(shù)升級(jí)。
(一)阿里云的戰(zhàn)略路徑
1. 2008—2016年,國內(nèi)最大的云計(jì)算IaaS提供商。
云計(jì)算業(yè)務(wù)的誕生是由于淘寶“雙11”促銷活動(dòng)對(duì)于計(jì)算資源彈性調(diào)配能力的迫切需求。隨著參與用戶、商家數(shù)量的日益龐大,涉及領(lǐng)域的擴(kuò)充、交易規(guī)模的日趨增長,對(duì)買家、商家、服務(wù)商的數(shù)據(jù)串聯(lián)、訂單交易系統(tǒng)正確運(yùn)營支持等云計(jì)算的能力需求越來越高,而成本最低的方案就是將計(jì)算放在云端,各企業(yè)按需使用計(jì)算機(jī)資源,并共同承擔(dān)成本?;谶@一考量,阿里巴巴在2008年制定了云計(jì)算戰(zhàn)略,并確定進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)型,從傳統(tǒng)IT架構(gòu)轉(zhuǎn)向互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。
2013年,超大規(guī)模通用計(jì)算操作系統(tǒng)“飛天”逐漸成熟。8月,阿里云宣布對(duì)外提供5K計(jì)算能力,成為中國第一個(gè)獨(dú)立研發(fā)擁有大規(guī)模通用計(jì)算平臺(tái)的公司。阿里云團(tuán)隊(duì)將系統(tǒng)的計(jì)算能力,一舉牽引至世界前列。
自誕生很長一段時(shí)間內(nèi),人們對(duì)阿里云的定位都是國內(nèi)最大的IaaS提供商,直到2016年人工智能市場的爆發(fā)。
2. 2016—2018年,人工智能推動(dòng)阿里云智能化。
2016年云棲大會(huì)上,阿里云總裁胡曉明表示,“擁有了數(shù)據(jù)的積累,機(jī)器將替代人類的智商,我們判斷人工智能的時(shí)代已經(jīng)到來。”標(biāo)志著阿里云全面進(jìn)入人工智能時(shí)代。
從業(yè)務(wù)層面來看,一方面人工智能和云計(jì)算密不可分,需要通過計(jì)算完成數(shù)據(jù)處理和判斷,兩塊業(yè)務(wù)的融合可以碰撞出很多火花,相得益彰;另一方面,阿里的不少AI業(yè)務(wù)服務(wù)的是to B端客戶,ET大腦中主推的城市大腦、工業(yè)大腦、農(nóng)業(yè)大腦,主體分別為政府、制造業(yè)企業(yè)、農(nóng)業(yè)企業(yè),它們的數(shù)字化程度相對(duì)較低,如果未來能實(shí)現(xiàn)“人工智能化”,在自身效率提高的同時(shí)也能推動(dòng)阿里云的云計(jì)算業(yè)務(wù)增長,可擁有廣闊的市場前景。
阿里云正在推動(dòng)AI芯片AliNPU的研發(fā)。此外,阿里云還根據(jù)FPGA非常靈活的特點(diǎn)進(jìn)行了研發(fā)。阿里云通過軟硬件結(jié)合,設(shè)計(jì)了全棧的系統(tǒng);針對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN inference吞吐能力與GPU相比不足,阿里云的硬件架構(gòu)師和算法工程師進(jìn)行了一體化設(shè)計(jì),尤其是針對(duì)具體的架構(gòu)進(jìn)行了針對(duì)性的算法設(shè)計(jì),然后再加上低精度、稀疏化,讓整個(gè)性能得到顯著提升。
3. 2018年以來,全面布局邊緣計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)。
由人工智能推進(jìn)到物聯(lián)網(wǎng)花了兩年時(shí)間,2018年3月,阿里巴巴宣布:全面進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略與云計(jì)算、人工智能等業(yè)務(wù)板塊混合推進(jìn)。從人工智能邁步至物聯(lián)網(wǎng),是一種歷史的必然,物聯(lián)網(wǎng)體系內(nèi)的各類傳感器,負(fù)責(zé)信息的采集,相當(dāng)于將現(xiàn)實(shí)世界數(shù)字化,哺以人工智能充足的原始素材。
為布局物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,阿里云在芯片、聯(lián)網(wǎng)、管理平臺(tái)三個(gè)層面進(jìn)行了布局。發(fā)布的低功耗LoRa芯片,具有小尺寸、低功耗、超低啟動(dòng)電流的特點(diǎn)。阿里云對(duì)發(fā)布的另一款聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品——天空物聯(lián)網(wǎng)寄予厚望,阿里云希望推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代盡快來臨。
邊緣計(jì)算也是促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代來臨的重要推動(dòng)力,這方面阿里云發(fā)布了邊緣節(jié)點(diǎn)服務(wù)ENS,可實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)創(chuàng)建,節(jié)省30%帶寬。Link IoT Edge在智能設(shè)備上部署邊緣計(jì)算,使得萬物智聯(lián)。
(二)飛天2.0的關(guān)鍵特點(diǎn)
總體而言,飛天2.0的能力全面升級(jí)了,是面向萬物智能的新一代云計(jì)算操作系統(tǒng),能滿足百億級(jí)設(shè)備的計(jì)算需求,并為設(shè)備提供智能和快速連接的能力。
從版本對(duì)比來看,“飛天1.0”和“2.0版本”的最大區(qū)別,是飛天1.0擁有大規(guī)模數(shù)據(jù)中心調(diào)度能力,而飛天2.0的發(fā)展來自于業(yè)務(wù)更多的需求,更強(qiáng)調(diào)面向物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的分布式計(jì)算。
從設(shè)計(jì)理念來看,飛天2.0包含了當(dāng)下最重要的云計(jì)算、AI和IoT三項(xiàng)能力。計(jì)算是心臟,AI是大腦,IoT是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這是阿里云對(duì)萬物智能時(shí)代的構(gòu)想,也是飛天2.0的設(shè)計(jì)理念。飛天2.0支撐了阿里云遍布全球的基礎(chǔ)設(shè)施,針對(duì)億萬個(gè)端進(jìn)行廣泛適配,可覆蓋最后一公里的計(jì)算。
從基礎(chǔ)設(shè)施定義來看,飛天2.0擴(kuò)大了基礎(chǔ)設(shè)施的定義,其把計(jì)算從云端擴(kuò)展到了邊緣以及端上,能夠覆蓋從隨時(shí)啟動(dòng)的輕計(jì)算到超級(jí)計(jì)算,滿足全球千億設(shè)備的計(jì)算需求。簡單理解,飛天支撐、連接的將不只是服務(wù)器,還有邊緣,以及各種端。
從計(jì)算層面來看,阿里云能提供更豐富的計(jì)算能力、更彈性的部署、更快速的云盤、更高效的網(wǎng)絡(luò)、虛擬機(jī)和物理機(jī)融合。如阿里云在計(jì)算層面可實(shí)現(xiàn)秒即啟動(dòng)輕量計(jì)算(ECI)、彈性計(jì)算(ECS)異構(gòu)計(jì)算(FPGA)和高性能計(jì)算(E-HPC)等計(jì)算能力。
從存儲(chǔ)層面來看,阿里云提供從1Byte到1EB的高可靠數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案,支持跨地域容災(zāi),保證安全。阿里10倍性能的存儲(chǔ)產(chǎn)品包括SSD——AliFlash,加上阿里云另一款本地的存儲(chǔ)引擎——Fusionengie引擎,再配上低延時(shí)的RDMA網(wǎng)絡(luò),阿里云形成了從底層芯片到部件、到本地的規(guī)模分布式傳輸?shù)牡脱訒r(shí)能力,促進(jìn)上層整個(gè)性能放大。
從網(wǎng)絡(luò)層面來看,阿里已經(jīng)成功部署了規(guī)模化低延時(shí)網(wǎng)絡(luò)。目前已規(guī)模部署了雙25G、雙100G到服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò),同時(shí)也在研發(fā)400G的網(wǎng)絡(luò)。在低延時(shí)方面,阿里通過對(duì)RDMA協(xié)議的支持,通過對(duì)運(yùn)維管理的研發(fā)、流量控制、運(yùn)算算法的研發(fā),成功部署了規(guī)?;牡脱訒r(shí)網(wǎng)絡(luò)。
從邊緣層面來看,依托邊緣節(jié)點(diǎn)服務(wù)ENS和Link IoT Edge,阿里云能夠幫助用戶深入到每一個(gè)計(jì)算場景。其中,ENS覆蓋全球,分鐘級(jí)創(chuàng)建,可節(jié)省30%帶寬,能使云計(jì)算延伸10公里;Link IoT Edge支持在智能設(shè)備上部署邊緣計(jì)算,讓設(shè)備“天然”智能。
(三)影響及意義
1. 標(biāo)志萬物智能感知——物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代率先到來。
物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù),廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中,也因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。
2016年美國發(fā)布了一份《2016-2045年新興科技趨勢報(bào)告》,對(duì)未來的科技趨勢進(jìn)行了綜合地分析,其中排在首位的就是物聯(lián)網(wǎng)。Gartner預(yù)測,到2020年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達(dá)到208億。據(jù)中國物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心預(yù)測,到2020年我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到2萬億,未來5年復(fù)合增速為 22%。
對(duì)阿里云而言,推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)賽道速度會(huì)更快。對(duì)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來說,像阿里云這樣體量的玩家加入,勢必會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)市場的技術(shù)、生態(tài)、應(yīng)用帶來新的活力、新的動(dòng)力,從而推動(dòng)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)市場更快的成熟。
于是阿里云誕生了“城市大腦”,它是ET大腦的重要板塊,通過擁堵指數(shù)測算、信號(hào)燈效率優(yōu)化、主動(dòng)報(bào)警等服務(wù)提高城市交通效率。攝像頭、信號(hào)燈等組成了物聯(lián)網(wǎng),城市大腦本身是人工智能,云計(jì)算由阿里云提供;之后誕生了“達(dá)爾文計(jì)劃”,即通過一系列的包括平臺(tái)、芯片和微基站在內(nèi)的全鏈路生態(tài)服務(wù),交付給企業(yè)一張自有可控的物聯(lián)網(wǎng);有了“新制造”,旨在通過新技術(shù)完成制造業(yè)升級(jí),落地柔性供應(yīng)鏈,實(shí)現(xiàn)按需定制。
2. 推動(dòng)云計(jì)算“騰云駕霧 ”進(jìn)階3.0。
當(dāng)前云計(jì)算的演進(jìn)過程可以分為三個(gè)階段。云計(jì)算1.0階段,中小企業(yè)通過云計(jì)算實(shí)現(xiàn)從“無”到“有”的IT功能;云計(jì)算2.0階段,成為企業(yè)級(jí)用戶IT核心應(yīng)用的補(bǔ)充資源;云計(jì)算3.0階段,在原生應(yīng)用、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)下,云計(jì)算成為企業(yè)IT的核心資源。目前大多數(shù)企業(yè)正處于云計(jì)算的第二階段,越來越多的企業(yè)開始選擇將業(yè)務(wù)部署上云。
大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的快速發(fā)展,推動(dòng)著云計(jì)算與邊緣計(jì)算在架構(gòu)和技術(shù)上的融合,以滿足高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析的需求,以及智能終端對(duì)數(shù)據(jù)的快速采集、實(shí)時(shí)分析,最大限度地挖掘企業(yè)的業(yè)務(wù)創(chuàng)新能力和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
盡管云計(jì)算擁有海量的計(jì)算和存儲(chǔ)資源池,但當(dāng)面對(duì)廣泛分布的大量終端及其所采集的海量數(shù)據(jù)時(shí),也不可避免會(huì)遇到諸如核心網(wǎng)絡(luò)擁堵、高延遲以及可靠性無法保證的難題。
為此,作為云計(jì)算的延伸擴(kuò)展,霧計(jì)算(Fog Computing)概念應(yīng)運(yùn)而生。霧計(jì)算的原理是通過使用邊緣網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備,讓基于云的服務(wù)可以離物聯(lián)網(wǎng)和傳感器更近,是由性能較弱、更為分散的各種功能計(jì)算機(jī)組成,此外,邊緣和核心網(wǎng)絡(luò)的組件都可以作為霧計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施。
與云計(jì)算相比,霧計(jì)算所采用的架構(gòu)更呈分布式,更接近網(wǎng)絡(luò)邊緣。霧計(jì)算將數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用程序集中在網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備中,而不像云計(jì)算那樣將它們幾乎全部保存在云中。因此,云計(jì)算是新一代的集中式計(jì)算,而霧計(jì)算是新一代的分布式計(jì)算,更加符合互聯(lián)網(wǎng)“去中心化”的特征。
(四)未來前景展望
未來十年,物聯(lián)網(wǎng)(LoT)+云計(jì)算(Cloud)+人工智能(AI)三駕馬車將深度融合。其中物聯(lián)網(wǎng)擔(dān)綱數(shù)據(jù)采集;人工智能實(shí)現(xiàn)理解和判斷;云計(jì)算來完成數(shù)據(jù)處理的過程。三者疊加,極大地拓展了阿里云的業(yè)務(wù)邊界,它從一家僅提供云計(jì)算服務(wù)的公司,拓展至更為多元化的領(lǐng)域。
云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)的中樞大腦。物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)在于海量的計(jì)算節(jié)點(diǎn)和終端,物聯(lián)網(wǎng)在處理海量數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)于計(jì)算能力的要求很高,而云計(jì)算剛好就可以擔(dān)負(fù)起這一角色,也可以直接地把云計(jì)算當(dāng)成計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的大腦,在物聯(lián)網(wǎng)中起到中樞的作用。
人工智能的分析判斷離不開云計(jì)算平臺(tái)。而在云計(jì)算這個(gè)平臺(tái)上,決定最終性能的關(guān)鍵因素就是應(yīng)用的各種算法,而這也是人工智能承擔(dān)的角色。人工智能同樣離不開大數(shù)據(jù),同時(shí)也是要靠云計(jì)算平臺(tái)以完成深度學(xué)習(xí)進(jìn)化。
物聯(lián)網(wǎng)和人工智能二者相輔相成。物聯(lián)網(wǎng)是目標(biāo),人工智能是實(shí)現(xiàn)方式,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)離不開人工智能的發(fā)展。人工智能計(jì)算、處理、分析、規(guī)劃問題,而物聯(lián)網(wǎng)側(cè)重解決方案的落地、傳輸和控制。人工智能雖然核心在于算法,但確實(shí)基于大量歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來對(duì)未來進(jìn)行預(yù)測的,因而人工智能需要持續(xù)大量的數(shù)據(jù)流入,而物聯(lián)網(wǎng)的海量節(jié)點(diǎn)和應(yīng)用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也是來源之一。另一方面,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來說,人工智能的實(shí)時(shí)分析更是能幫助企業(yè)提升營運(yùn)業(yè)績,通過數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘等手段,發(fā)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)場景。
未來我們通過物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生、收集海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云平臺(tái),再通過基于大數(shù)據(jù)的云計(jì)算分析,甚至更高形式的人工智能,“IoT+Cloud+AI”三駕馬車齊頭并進(jìn),為人類的生產(chǎn)、生活提供更好的服務(wù)。