異軍突起的阿里云超算：與傳統(tǒng)超算中心共舞

超級云計算中心正在提供越來越多的超算服務(wù)。

目前，阿里云高性能計算平臺已覆蓋工業(yè)制造、生命科學(xué)、油氣勘探和影視特效等多個行業(yè)，除了吉利和上汽等知名車企之外，還服務(wù)了流浪地球制作方MOREVFX等頂級視效企業(yè)，并在新冠疫情期間公益支持了全球健康藥物研發(fā)中心（GHDDI）、中山大學(xué)等全球十多家醫(yī)療與科研機構(gòu)進行新冠相關(guān)研發(fā)工作。

阿里巴巴研究員、阿里云彈性計算負責(zé)人張獻濤

傳統(tǒng)超級計算機提供的更多是專用領(lǐng)域的“珠穆朗瑪峰”，高不可攀。阿里巴巴研究員、阿里云彈性計算負責(zé)人張獻濤說：“阿里云高性能計算平臺搭建的是‘青藏高原’，希望幫助更多行業(yè)用戶構(gòu)筑自己的‘珠穆朗瑪峰’，解決他們對于高性能計算和對算力的需求。”

以“青藏高原”為底座，助力用戶構(gòu)建“珠穆朗瑪峰”

彈性計算是構(gòu)建算力的基礎(chǔ)設(shè)施，被張獻濤形象地描述為“就像青藏高原一樣”。

理論上，云計算就是把上百萬臺的服務(wù)器構(gòu)建成一臺超級計算機，提供統(tǒng)一的計算、統(tǒng)一的存儲和統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)更好的資源調(diào)度。

依托阿里云自研的神龍架構(gòu)，用戶不再需要RDMA或IB網(wǎng)絡(luò)，也無需采購硬件設(shè)備，只需要在阿里云平臺發(fā)送一條命令，即可輕松構(gòu)建一臺虛擬服務(wù)器，或者是一個磁盤，每個磁盤都具備100萬IOPS且可獨立工作。神龍架構(gòu)就是阿里云構(gòu)建的云上超算能力的基礎(chǔ)，在這上阿里云構(gòu)建了一個超級計算機，可以是10臺、100臺、1000臺甚至5000臺的規(guī)模。用戶再發(fā)送一條OpenAPI指令，就可以獨享資源，非常的便捷。

據(jù)張獻濤介紹，阿里云還構(gòu)建了阿里云彈性高性能計算平臺PaaS調(diào)度平臺，通過E-HPC調(diào)度系統(tǒng)，用戶可以模塊式的方式讓所有任務(wù)獲得公共云上的數(shù)據(jù)庫或是存儲等各種能力。

阿里巴巴研究員、阿里云彈性計算負責(zé)人張獻濤接受媒體采訪

“彈性高性能計算平臺E-HPC，搭建了云和高性能計算應(yīng)用之間的橋梁。”張獻濤說到，“阿里云高性能計算平臺覆蓋了絕大多數(shù)HPC的應(yīng)用場景，可以為更多有高性能計算需求的用戶提供更好的支持?！?/span>

那么，阿里云是如何做到的？

十年彈性計算探索之路

2010年5月，阿里云首個商業(yè)化的彈性計算產(chǎn)品ECS1.0面世，自此阿里云一直在探索未來彈性計算的核心技術(shù)方向。2014年之后，ECS產(chǎn)品進行了三次大型升級迭代。

2014年，阿里云進行了一個技術(shù)架構(gòu)的全面升級，以滿足大型的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和高性能計算等業(yè)務(wù)需求，贏得了微博、12306等客戶。

2016，阿里云開始自研軟硬件協(xié)同設(shè)計的新虛擬化技術(shù)，于2017年對外發(fā)布了首款自研神龍云服務(wù)器，徹底解決了虛擬化性能損耗這一難題，不僅擁有超越物理機的性能，還擁有虛擬機的彈性體驗。

2019年9月，阿里云宣布第三代自研神龍架構(gòu)，全面支持ECS虛擬機、裸金屬、云原生容器等，貫穿整個IaaS計算平臺，并在IOPS、PPS等方面提升5倍性能。

經(jīng)過十年來的不懈努力，阿里云的存儲性能提升了2000倍，網(wǎng)絡(luò)性能提升了500倍，整體算力平均每年翻一番。

目前，阿里云在全球的22個地域建立了63個大型數(shù)據(jù)中心，全球服務(wù)用戶已超過100萬家；在中國，80%的科技創(chuàng)新企業(yè)都運行在阿里云平臺上。當(dāng)前，阿里云高性能計算平臺E-HPC已經(jīng)覆蓋了包括各種渲染、氣象、半導(dǎo)體、石油勘探等行業(yè)用戶。

Gartenr在最新報告中指出，阿里云的彈性計算以產(chǎn)品性能，穩(wěn)定性和服務(wù)質(zhì)量方面均超越了全球所有公司的水平位居世界第一。

可以說，阿里云重構(gòu)了計算和服務(wù)模式，具備了服務(wù)全業(yè)務(wù)場景的能力。

云超算為用戶提供了一種新選擇

有這樣一家大型汽車制造企業(yè)，其業(yè)務(wù)要求業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠全年365天、全天24小時高速滿負荷運轉(zhuǎn)，而且業(yè)務(wù)還會時常調(diào)整，這樣的需求只有具備熱遷移、低成本主動運維以及高可靠、高穩(wěn)定性能力的云平臺才能滿足，傳統(tǒng)超算是很難滿足需求。

所以，云超算的問世，給用戶帶來了新的選擇。

在阿里云高性能計算負責(zé)人何萬青看來，阿里云底層的技術(shù)很好地支撐并滿足了高性能計算用戶的苛刻需求，即使在計算資源利用率超過90%的情況下仍能穩(wěn)定運行。

傳統(tǒng)超算中心，幾乎都是國家在投入，但是這些超算中心的服務(wù)質(zhì)量、性能等方面都有待提升，一方面是系統(tǒng)建設(shè)的速度趕不上用戶不斷更新的需求，另一方面，是前期巨額的投資難于收回成本，而且運維成本也在不斷攀升。因此，越來越多的超算中心也在探索“超算云”的模式。

以阿里云為代表的商業(yè)公司，雖然難以建成與傳統(tǒng)超算中心匹敵的規(guī)模，但是其按需付費、極致彈性、深入場景等一系列獨特的優(yōu)勢，給超算領(lǐng)域注入了新的活力。

例如，傳統(tǒng)超算中心建設(shè)的時候，往往針對的是客戶當(dāng)下的需求，當(dāng)建成時，客戶需求已經(jīng)發(fā)生變化，而且延期交工的超算中心也越來越多。此外，傳統(tǒng)超算中心大多是采用的是分時復(fù)用的系統(tǒng)，客戶的應(yīng)用需求在提交后需要排隊等待，短則兩三天，長則十天半個月。

阿里云高性能計算負責(zé)人何萬青接受媒體采訪

商業(yè)化的云超算優(yōu)勢之一是隨時用隨時釋放，即用戶成功購買后可獨占資源，為石油勘探、天氣預(yù)報等時效要求高的用戶提供穩(wěn)定的算力，資源隨時用、隨時伸縮、隨時釋放，降低使用成本。

遵從市場經(jīng)濟規(guī)律，云超算必須提供有領(lǐng)先的產(chǎn)品技術(shù)、便捷優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，才能具備發(fā)展?jié)摿?。目前，阿里云正在積極布局生態(tài)建設(shè)，以服務(wù)好行業(yè)客戶。

未來，云超算或?qū)⒊蔀橼厔荨?/span>

三年斥資2000億元，發(fā)力新基建

今年年初，阿里云宣布未來三年還將投入2000億元，用于云操作系統(tǒng)、服務(wù)器、芯片、網(wǎng)絡(luò)等重大核心技術(shù)研發(fā)攻堅，并在現(xiàn)有張北、河源、杭州、南通和烏蘭察布等五大超級數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上，建立應(yīng)用了達摩院、平頭哥等最新研究成果，在規(guī)模、算力、節(jié)能、智能化方面全面升級10座以上的超級數(shù)據(jù)中心，支持新基建發(fā)展。

云超算中心與傳統(tǒng)超算中心共同服務(wù)客戶的局面，正在形成；受益者，將是眾多行業(yè)客戶。