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华为全面启航计算战略:“鲲鹏+昇腾”双引擎

人气:3595时间:2019-11-08 08:39:22

从微信号“华为”传输

华为connect 2019第二天,华为正式推出基于“鲲鹏+Ascent”双引擎的全面计算策略,宣布开源服务器操作系统gaussdb oltp独立数据库,开启鲲鹏主板,拥抱多元化计算时代。华为通过硬件开放、软件开源和授权合作伙伴,共同发展了一个万亿级的计算行业。

华为云与人工智能产品和服务总裁侯金龙

华为云与人工智能产品和服务总裁侯金龙在大会上发表了题为“鲲鹏展翅千里,为未来而努力”的主旨演讲。

侯金龙讲话全文如下:

女士们先生们,朋友们,早上好!欢迎参加华为全连接会议。

华为副董事长胡侯坤昨日全面阐述了我们的计算行业战略。今天,我将继续分享华为在计算行业的想法和实践。我身后的背景显示了中国五岳之首泰山。山顶是旭日东升,鲲鹏展翅高飞。我们希望计算机行业能像鲲鹏一样展翅高飞数千英里。

计算加速了人类对世界的认知过程。

从微观世界、日常生活到宏观世界,计算加速了人类对世界的认知过程。

在微观世界,2003年第一次完成整个基因组测序花了12年时间。现在只需要一天,它背后的计算能力增加了1000多倍。

日常生活中,20年前只能预测一天的天气,现在可以准确预测7天,后面的计算力增加了2万倍。

在宏观世界中,人眼可以观察220万光年以外的星系。但是现在“中国之眼”可以将人类的视野扩展到137亿光年以外的太空。

计算行业呈现出四大发展趋势

目前,计算机行业正在经历深刻的变化。我们认为有四大趋势:

趋势1:从数据中心到计算中心

目前,在先进的大规模数据中心,服务器成本的比例不断增加。以华为的云数据中心为例,服务器成本占60%以上,计算正成为数据中心的支柱。与此同时,对人工智能计算能力的需求每年增长10倍以上。据估计,到2025年,人工智能计算能力将占数据中心计算能力的80%以上。为了充分发掘数据的价值,过去它更多的是关于存储,更多的是关于未来的计算。数据中心正逐步发展成为一个计算中心。

趋势2:终端和边缘积极驱动的计算架构创新

2018年,超过230亿个arm芯片被运往世界各地,主要用于终端和边缘。2018年,数据中心的通用cpu出货量将少于3000万台,是这一数字的数百倍。据预测,2019年智能手机的总计算能力将是今年全球数据中心新计算能力的两倍。端侧计算力量的巨大优势将导致生态发展,并进一步推动中心侧计算架构的创新。

与此同时,5g的高带宽和低延迟将推动移动应用程序向云发展,例如游戏和虚拟现实,在云上渲染和在终端进行交互。目前,智能手机上有500多万个应用程序,而现有的数据中心主要是通用cpu。基于arm的移动应用迁移到云,性能损失约为40%,这不仅会影响用户体验,还会增加迁移成本。如果终端和云计算的力量是同构的,这个矛盾可以自然解决。

趋势3:计算应该是能源和环境友好的

昨天发布的atlas 900 ai训练集群实现了256个pflops。我们之前已经计算过要达到这个计算力,如果我们使用通用cpu,我们需要6,195个机柜,并且使用gpu,我们需要208个机柜,而npu只需要128个机柜,这是由于不断上升的架构优化了深度学习服务。最后,我们只使用了16个橱柜。除了芯片优化,我们还增加了系统级优化,如板式液冷、柜式封闭保温等。耗电量从4万千瓦降低到736千瓦。由此可见,计算能力对能源和环境的友好性将变得越来越重要。

趋势4:计算架构的持续创新

在过去的五年里,通用cpu的发展遇到了一系列的技术瓶颈。其单核性能平均每年增长不到10%。摩尔定律已经成为现实。现在,我们有机会通过一系列技术创新打破能效墙、散热墙、优化墙、内存墙和高速io墙,进一步释放计算潜力。我们相信计算机行业已经进入了结构创新的黄金时代。

为了满足世界对计算能力快速增长的需求,计算行业需要继续前进。我们相信,丰富、高性能、多样化、绿色和触手可及的计算能力将是智能社会发展的驱动力。

为世界提供最强大的计算能力,让云无处不在,智能无处不在。

客户需求是华为发展的驱动力。华为将继续在技术架构和工程实施方面进行创新。我们在计算行业的追求是为世界提供最强大的计算能力,让云无处不在,让智能无处不在。

一片云,两翼,双引擎+开放生态

为了实现这一追求,华为将打造“一云两翼两引擎”的产业布局,构建开放的产业生态。

双引擎是指围绕“鲲鹏”和“盛奇”构建的两个基本芯片家族,用于构建异构计算架构。

两翼指智能计算服务和智能数据和存储服务。在智能计算领域,它为终端、边缘和云提供“鲲鹏+升序+x86+gpu”的多样性计算能力。在智能数据和存储领域,存储、大数据、数据库和人工智能被集成在一起,以在数据的整个生命周期中最大化每比特数据的成本和每比特数据的价值。

一种云指华为云(Huawei cloud),它通过全堆栈创新提供安全可靠的混合云,成为生态伙伴的黑土地,为世界提供通用计算能力。

开放生态(Open ecology)是指通过开放硬件和软件,使广泛的合作伙伴能够形成开放的工业生态。

只有有了核心,它才能强大,战略投资有两个引擎。

处理器是整个计算行业的基础,只有拥有“核心”,它们才能强大。

华为于2004年开始投资研发第一款嵌入式处理芯片。15年后,现已投资2万多名工程师,形成以“鲲鹏+盛盛”为核心的基础芯片家族。

鲲鹏包括服务器和个人电脑芯片。鲲鹏920是业界首款64核数据中心处理器,性能比业界主流处理器高25%,比内存带宽高60%。同时,cpu、网桥、网络和磁盘控制器是“四合一”,是业界最集成的数据中心处理器。

提升包括训练和推理芯片。用于训练的Ascension 910的半精度(fp16)计算力为256 tflops,是行业的两倍。提升310为推理,整数(int8)计算力最高16,功耗仅为8w。

内存控制器芯片通过独特的磨损均衡算法将固态硬盘的寿命提高了20%。智能网卡芯片支持ovs、vxlan和roce等多协议卸载,特别适合云和低延迟场景。智能管理芯片实现智能功耗和故障管理,是大型数据中心自动化管理的基础。

目前,在计算架构上,华为是业内唯一同时拥有五个关键芯片的制造商:cpu、npu、存储控制、网络互联和智能管理。

我们将按照“大规模生产、研发和规划”的节奏投资芯片。鲲鹏处理器自2007年问世以来已经有12年了。鲲鹏920现在是第三代芯片。

鲲鹏+提升将继续进化。我们将继续以每年引进一代的速度提高我们的竞争力,同时确保向后兼容性并不断推动整个计算行业的发展。

策略:开放硬件、开放软件、支持合作伙伴

接下来,我想介绍华为在鲲鹏电脑行业的定位。我们的战略是通过“硬件开放、软件开源、合作伙伴扶持”来促进计算行业的更好发展。

华为专注于计算架构创新、处理器研发和华为云服务。

华为利用自己的硬件能力提供主板、固态硬盘、网卡、raid卡、atlas模块和主板,优先支持合作伙伴开发服务器和个人电脑等计算产品。泰山服务器专注于高端和内部匹配,条件成熟时华为可以停止销售泰山服务器。

华为的开源操作系统、数据库和人工智能计算框架使合作伙伴能够开发自己的品牌产品,并为开发人员提供涵盖端、端和云的完整场景开发框架。

华为不制造应用,但支持免费迁移和改造主流应用和软件。

泰山200定义了通用服务器最强的计算能力

智能世界需要最强大的产品。我们认为,最强大的通用服务器需要至少64个内核、8个内存通道、pcie 4.0、一体化soc、xpu高速互连、100ge高速i/o和其他六个特性。

泰山系列服务器符合上述特点,是目前与arm兼容的最强大的通用服务器。面对数据中心分布式演进和边缘计算的需求,华为提供了存储密集型、计算密集型、边缘计算等多种服务器产品。

打开鲲鹏主板启用合作伙伴

华为拥有30多年的硬件研发和制造经验,在主板研发方面有着长期积累,主板出货量总计超过10亿块。今天,我们将正式推出鲲鹏主板,并向我们的合作伙伴全面开放。

华为鲲鹏主板采用一体化soc、xpu高速互联、100ge高速i/o等关键技术。它不仅配备昆鹏处理器,还内置bmc芯片和bios软件。华为将开放主板接口规范和设备管理规范,提供完整的机器参考设计指南,并向合作伙伴全面开放华为的技术积累和实践经验。合作伙伴可以根据鲲鹏主板和完整的机器参考设计指南,快速开发品牌服务器和台式机产品。

发布了具有世界最强计算能力的atlas系列产品

基于正在崛起的910和310 ai处理器,华为推出了全球最快的ai训练集群图集900、ai训练服务器图集800、智能小站图集500、ai推理训练卡图集300和ai加速模块图集200,完成了atlas的整个系列产品布局,覆盖了云、边、端的整个场景,为训练和推理提供了强大的计算能力。基于统一的达芬奇架构和全场景人工智能计算框架,可以实现云的端到端协作,加快整个行业的智能再造。

阿特拉斯900:可扩展的人工智能集群架构,由数千个上升的910处理器组成。在resnet-50测试中,它以59.8秒的速度位居世界第一,比同样准确度的第二快15%。阿特拉斯900强大的计算能力可以广泛应用于科学研究、天文勘探、石油勘探等领域。

Atlas 800: 4U space集成了8个正在崛起的910 ai处理器,可提供2 pflops的超级计算能力,计算能力密度是业内同类产品的2.5倍。阿特拉斯800仅重75公斤,不到业内同类产品重量的一半。它有32个内置硬件解码器,每秒可解码16384张1080p图片,是行业主流产品处理能力的25倍,可与训练并行处理。它还支持风冷和液冷散热,可以满足企业数据中心和集群高密度部署的两种场景。单台机器的能效比是业内同类产品的1.8倍。在华为的松山湖数据中心,我们部署了阿特拉斯800,它使用全液体冷却散热,单个机柜能够散热50,000瓦。

阿特拉斯300:它能提供256张tflops,是目前业内主流训练卡的两倍,每秒训练图片的数量从965张增加到1802张。支持100g roce直出高速接口,可实现梯度参数和数据集的并行传输,可将梯度同步延迟降低高达70%,并将支持簇的训练时间缩短到二级。

开源服务器操作系统

光有硬件产品是不够的。我们相信,只有通过硬合作和软合作,我们才能挖掘更大的潜力,释放更大的计算能力,特别是操作系统和数据库。

自2010年以来,华为一直在研发服务器操作系统euleros。目前,它已广泛应用于通信、存储、云等产品,部署了10多万台。它有两大创新:

一是三级智能调度技术。智能调度从内核、集群和芯片三个层次实现。不同的进程被分配给最合适的内核,以便应用程序可以获得最短的延迟和最大的带宽。与行业相比,多个流程的并发延迟可减少60%。

第二,智能自动优化技术。通过驱动程序、内核、虚拟化和库库等多层次的应用感知和学习,可以自动调整7000多个系统参数,使系统使用越来越快。例如,在引擎测试中,网络服务的性能提高了137%。

为了让合作伙伴能够快速开发自己的操作系统,我宣布了一个开源服务器操作系统。开源版本的名称是OPENELER。我们将支持合作伙伴发布基于OPENELER的商业版本,支持各行业主流应用和软件迁移到基于OPENELER的操作系统。

我也很高兴地告诉大家,华为正在与深圳、新麒麟、天津麒麟、CMSU研究、普华永道等合作伙伴共同筹备开源社区,该社区将于今年12月31日前正式启动。

开源gaussdb oltp独立数据库

企业的关键应用离不开数据库,数据库是鲲鹏计算机产业的重要组成部分。在数据库领域,华为已经研发了十多年,其产品已经广泛应用于运营商、金融等核心场景。今年5月,华为正式发布gaussdb数据库,该数据库有两大特点:

首先,世界上第一个ai-native数据库具有ai-native自调优能力,调优效果比dba(数据库管理员)高85%。

第二,世界上第一个基于鲲鹏的企业级数据库可以充分发挥鲲鹏的超并行计算能力。与非鲲鹏系统相比,tpch基准性能提高了48%。

今天,我也很高兴地宣布开源gaussdb oltp独立数据库。开源版本的名称是opengauss,将于2020年6月全面发布。它可以覆盖企业70%以上的数据库业务场景。我们支持合作伙伴开发自己品牌的数据库产品和应用程序。

发布基于昆鹏和阿森松岛的112云服务,让计算触手可及。

之前,我们介绍了人工智能计算能力和鲲鹏计算能力。只有硬件和软件的结合才能释放更大的潜力,而云服务可以让计算能力触手可及。

今天,我宣布正式推出基于鲲鹏的69项云服务和基于阿森松岛的43项云服务。这些云服务使每个人都能够更好地体验鲲鹏带来的强大计算能力和崛起。

华为云彭坤云服务:基于彭坤处理器多核高并发能力,充分利用软硬合作,在本地应用场景下,云彭坤云服务综合性能提升80%;在大数据场景中,任务处理时间减少了35%。同时,提供基于鲲鹏处理器的100%私有云和混合云解决方案,在服务能力和生态上与华为云一致,确保跨云体验的一致性。

华为云升云腾服务:在不断上升的基础上,人工智能云服务器的性能提高了2倍以上,可广泛应用于人工智能推理、人工智能训练、自动驾驶训练等场景。华为云通过全堆栈创新实现普惠人工智能。今天,我非常高兴地宣布,基于不断增长的图像搜索服务和内容审计服务,价格降低了70%。这是技术进步带来的真正好处。我希望我们将来会给你带来更多的惊喜。同时,提升也带来更多价值。例如,知识地图服务利用多源知识融合技术,帮助油田顶尖专家提高效率70%以上。自驱动云服务利用超大规模集群能力支持pb级数据的实时处理,端到端开发效率提高5倍以上。

"先跳伞"

华为一直坚持“降落伞先跳”。鲲鹏及相关产品已广泛应用于华为的研发、内部it、产品和解决方案、华为云和消费者云。

华为已经部署了超过10万台鲲鹏和胜利设备,涵盖从研发、生产、办公、交付到销售的所有业务场景。

在产品和解决方案的网络管理系统中,所有服务器都已切换到鲲鹏平台。

今年,华为超过60%的云场景将切换到鲲鹏和胜利平台。

华为消费者云现已转向鲲鹏平台。

我们将继续围绕鲲鹏和胜利建设开放、合作、共赢的生态环境。

为了鲲鹏和胜利更好地服务于各行各业,我们需要一个健康的生态环境。我们将从以下四个方面努力:

行业整合应用:围绕各行业并与行业合作伙伴共同构建完整的工业生态链和竞争解决方案。

按地区划分的产业一体化:单一的分支不是春天;鲜花盛开,春天充满了花园。华为专注于处理器和组件的开发。鲲鹏工业是由工业共享的。欢迎各地合作伙伴根据自身特点,在本地区建设鲲鹏产业。

根据联盟孵化标准,绿色计算产业联盟(Green Computing Industry Alliance)和边际计算产业联盟(Marginal Computing Industry Alliance)等组织应联合起来,开发开放的软硬件标准体系,促进行业健康发展。

社区开发人员:开发人员是行业的灵魂。未来5年,我们将联合培训来自不同社区和大学的500万开发人员,为计算行业注入活力。

此外,为了更好地支持生态发展,华为计划在未来五年投资15亿美元发展工业生态。

计算机行业的发展离不开行业合作伙伴的共同努力。为了更好地帮助鲲鹏计算产业的发展,今天华为还将与绿色计算产业联盟、中国电子技术标准化研究所、安某科技(中国)、idc和行业合作伙伴共同发布《鲲鹏计算产业发展白皮书》。白皮书从产业定位、前景、应用分析和发展规划等方面系统阐述了鲲鹏的发展规划。

我们预计,到2023年,整个计算产业生态系统将在世界上拥有近2万亿美元的市场空间,在中国拥有超过1.1万亿人民币的市场空间。鲲鹏和胜利是树的根,它们的根很深。我们将继续投资鲲鹏和胜利的研发,并与产业链中的合作伙伴共同努力,让计算行业蓬勃发展,分享数字世界的红利。谢谢大家!

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