華為全面啟航計算戰略:「鯤鵬+昇騰」雙引擎、硬體開放、軟體開源...

HUAWEI CONNECT 2019第二天,華為基於「鯤鵬+昇騰」雙引擎正式全面啟航計算戰略,宣布開源伺服器作業系統、GaussDB OLTP單機版資料庫,開放鯤鵬主板,擁抱多樣性計算時代。華為通過硬體開放、軟體開源、使能合作夥伴,共同開拓萬億級的計算產業大藍海。

　　華為Cloud & AI產品與服務總裁侯金龍在大會上發表了「鯤鵬展翅,昇騰萬裡,力算未來」主題演講。

侯金龍的發言全文如下

女士們、先生們,朋友們,大家上午好!歡迎來到華為全聯接大會。

昨天華為副董事長胡厚崑全面闡述了我們的計算產業戰略,今天我將繼續分享華為在計算產業的思考和實踐。我身後背景畫面顯示的是中國五嶽之首泰山,山頂是初升的太陽和展翅的鯤鵬,我們希望計算產業就像這隻鯤鵬一樣展翅飛翔、昇騰萬裡。

計算加速了人類認知世界的進程從微觀世界、日常生活到宏觀世界,計算加速了人類認知世界的進程。

微觀世界,進行一次全基因組測序,2003年首次完成花了12年,現在只需要1天,背後的算力提升了1000倍以上。

日常生活,20年前只能預測1天的天氣情況,現在可以準確預測7天,背後的算力提升了2萬倍。

宏觀世界,人眼最遠可觀測到220萬光年之外的星系;而現在「中國天眼」能將人類的視野拓展到137億光年之外的太空。

計算產業呈現4大發展趨勢當前,計算產業正在發生深刻的變化。我們認為,主要呈現4大趨勢:

趨勢1:從數據中心到計算中心

目前在先進的大規模數據中心中,伺服器成本佔比持續提升。以華為雲數據中心為例,伺服器成本佔比已超過60%,計算正在成為數據中心的主體。同時,每年AI算力需求增長超過了10倍。預計到2025年,AI算力將會佔據數據中心算力的80%以上。為充分發掘數據的價值,以前更多的是存、未來更重要的是算,數據中心正逐步演變為計算中心。

趨勢2:端和邊正驅動計算架構的創新

2018年,全球Arm晶片出貨超過230億片,主要用於端和邊;2018年數據中心通用CPU出貨不到3000萬片,是數百倍的差距。據預測,2019年華為智慧型手機總的算力,將是今年全球數據中心新增算力的2倍。端和邊算力的巨大優勢將牽引生態的發展,進而驅動中心側計算架構的創新。

同時,5G的高帶寬、低時延,將驅動移動應用走向雲化,比如遊戲、VR,渲染在雲上、交互在端側。目前,智慧型手機上有超過500萬應用,而現有數據中心以通用CPU為主,基於Arm的移動應用遷移上雲,性能損失約40%,不僅影響用戶體驗、而且增加遷移成本。端和雲算力同構,則可以天然解決這個矛盾。

趨勢3:計算應能源與環境友好

昨天發布的Atlas 900 AI訓練集群,算力達到了256 PFLOPS。此前我們測算過,要實現這樣的算力,如果採用通用CPU需要6195個機櫃,用GPU需要208個機櫃,而NPU如昇騰只要128個機櫃,這歸功於昇騰架構對深度學習業務的優化。而最終,我們只用了16個機櫃,除晶片優化之外,我們還增加了系統級優化,如板級液冷、櫃級密閉絕熱等,功耗從4萬千瓦降到736千瓦。由此可見,算力對能源與環境的友好性將越來越重要。

趨勢4:計算架構的持續創新

過去5年,通用CPU的發展遇到了一系列技術瓶頸,其單核性能平均每年提升不足10%,摩爾定律放緩已經成為事實。現在,我們有機會通過一系列的技術創新,打破能效牆、打破散熱牆、打破優化牆、打破內存牆、打破高速IO牆,進一步釋放計算潛能。我們認為,計算產業已進入架構創新的黃金時代。

為滿足世界高速增長的算力需求,計算產業需要不斷向前發展。我們認為,充裕、高性能、多樣性、綠色、觸手可及的算力將是智能社會發展的動力。

為世界提供最強算力,讓雲無處不在,讓智能無所不及客戶需求是華為發展的源動力,華為將在技術架構與工程實現上持續創新,我們在計算產業的追求是:為世界提供最強算力,讓雲無處不在,讓智能無所不及。

一雲兩翼雙引擎+開放的生態為了實現這個追求,華為將打造「一雲兩翼、雙引擎」的產業布局,構築開放的產業生態。

雙引擎指圍繞「鯤鵬」與「昇騰」打造的兩個基礎晶片族,構築異構的計算架構。

兩翼指智能計算業務以及智能數據與存儲業務。在智能計算領域,面向端、邊、雲,提供「鯤鵬+昇騰+x86+GPU」的多樣性算力。在智能數據與存儲領域,融合了存儲、大數據、資料庫、AI,圍繞數據的全生命周期,讓數據的每比特成本最優、讓數據的每比特價值最大。

一雲指華為雲,通過全棧創新,提供安全可靠的混合雲,成為生態夥伴的黑土地,為世界提供普惠算力。

開放的生態指通過硬體開放和軟體開源,使能廣大合作夥伴,形成一個開放的產業生態。

有芯才有力,戰略投入雙引擎處理器是整個計算產業的基礎,有「芯」才有力。

華為從2004年開始投資研發第一顆嵌入式處理晶片,歷經15年,目前投入超過2萬名工程師,形成了以「鯤鵬+昇騰」為核心的基礎晶片族。

鯤鵬包括伺服器和PC機晶片,鯤鵬920是業界首顆64核的數據中心處理器,性能比業界主流處理器高25%、內存帶寬高60%;同時把CPU、橋片、網絡和磁碟控制器「4合1」,是業界集成度最高的數據中心處理器。

昇騰包括訓練和推理晶片,用於訓練的昇騰910,半精度(FP16)算力達256 TFLOPS,是業界的2倍。用於推理的昇騰310,整型(INT8)算力16 TOPS,功耗僅8W。

存儲控制器晶片,通過獨特的磨損均衡算法,把SSD盤的壽命提高20%。智能網卡晶片,支持OVS、VxLAN、RoCE等多協議卸載,特別適合雲化和低時延場景。智能管理晶片,實現智能的功耗和故障管理,是大型數據中心自動化管理的基礎。

目前在計算架構中,華為是業界唯一同時擁有「CPU、NPU、存儲控制、網絡互連、智能管理」5大關鍵晶片的廠商。

我們將按照「量產一代、研發一代、規劃一代」的節奏投資晶片。鯤鵬處理器從2007年走到現在已歷時12年,鯤鵬920現在是第三代晶片。

鯤鵬+昇騰會持續演進,我們將按每年推出一代的節奏,持續提升競爭力,同時確保後向兼容,源源不斷的推動整個計算產業向前發展。

策略:硬體開放、軟體開源、使能合作夥伴下面我要介紹華為對鯤鵬計算產業的定位,我們的策略是通過「硬體開放、軟體開源、使能合作夥伴」來推動計算產業更好地發展。

華為聚焦計算架構創新,處理器的研發,以及華為雲的服務。

華為利用自己的硬體能力,對外提供主板、SSD、網卡、RAID卡、Atlas模組和板卡,優先支持合作夥伴發展伺服器和PC等計算產品。TaiShan伺服器,聚焦做高端和內部配套,在條件成熟的時候,華為可以停止TaiShan伺服器的銷售業務.

華為開源作業系統、資料庫和AI計算框架,使能夥伴發展自己品牌的產品,並為開發者提供覆蓋端、邊、雲的全場景開發框架。

華為不做應用,但免費支持主流應用和軟體的遷移適配。

TaiShan 200,定義通用伺服器的最強算力智能世界需要最強算力的產品。我們認為,最強算力的通用伺服器需要具備至少64核、8個內存通道、PCIe 4.0、多合一SoC、xPU高速互聯、100GE高速I/O等六個特徵。

TaiShan系列伺服器滿足以上特性,是當前兼容Arm的最強算力的通用伺服器。面向數據中心分布式演進需求以及邊緣計算需求,華為提供了存儲密集型、計算密集型、邊緣計算等多款伺服器產品。

開放鯤鵬主板,使能合作夥伴華為在硬體方面有30多年的研發與製造經驗,在主板研發上有長期積累,主板出貨量累計超過10億塊。今天,我們將正式推出鯤鵬主板,並向合作夥伴全面開放。

華為鯤鵬主板採用多合一SoC、xPU高速互聯、100GE高速I/O等關鍵技術。它不僅搭載了鯤鵬處理器,還內置了BMC晶片、BIOS軟體。華為將開放主板接口規範和設備管理規範,提供整機參考設計指南,全面向夥伴開放華為的技術積累和實踐經驗。合作夥伴可以基於鯤鵬主板和整機參考設計指南,快速開發出自有品牌的伺服器和臺式機產品。

發布全球算力最強的Atlas全系列產品基於昇騰910和310 AI處理器,華為推出了全球最快的AI訓練集群Atlas 900、AI訓練伺服器Atlas 800、智能小站Atlas 500、AI推理與訓練卡Atlas 300和AI加速模塊Atlas 200,完成了Atlas全系列產品布局,覆蓋雲、邊、端全場景,面向訓練和推理提供強勁算力。基於統一的達文西架構和全場景AI計算框架,可實現雲邊端協同,加速全行業的智能化再造。

Atlas 900:可擴展的AI集群架構,由數千顆昇騰910處理器組成,在ResNet-50測試中,以59.8秒的成績位居全球第一,在同等精度下比第2名快15%。Atlas 900的強大算力,可廣泛應用於科學研究、天文探索、石油勘探等領域。

Atlas 800:4U空間集成了8顆昇騰910 AI處理器,可提供2 PFLOPS的超強算力,算力密度是業界同類產品的2.5倍。Atlas 800僅重75千克,重量不到業界同類產品的一半,內置32個硬體解碼器,每秒可完成16384張1080P圖片解碼,是業界主流產品處理能力的25倍,而且可以與訓練並行處理。它還支持風冷和液冷散熱,可滿足企業數據中心和集群高密部署兩類場景,單機能效比為業界同類產品的1.8倍。在華為松山湖的數據中心中,我們已經部署了採用全液冷散熱的Atlas 800,單機櫃的散熱能力高達5萬瓦。

Atlas 300:可提供256 TFLOPS的算力,是當前業界主流訓練卡的2倍,每秒訓練的圖片數量從965張提升到1802張。它支持100G RoCE直出高速接口,可實現梯度參數和數據集並行傳輸,最高可降低70%的梯度同步時延,支撐集群訓練時間縮短到秒級。

開源伺服器作業系統光有硬體產品還不夠,我們認為,軟硬協同才能發掘更大的潛能、釋放更大的算力,尤其是作業系統和資料庫。

華為從2010年開始研發伺服器作業系統EulerOS,目前已在通信、存儲、雲等產品中廣泛使用,部署超過10萬套。它有2個主要創新點:

第一,三級智能調度技術。從內核、集群和Die三級實行智能調度,將不同的進程分配在最合適的核上,讓應用獲得最短時延、最大帶寬,多進程的並發時延相比業界可縮短60%。

第二,智能自動優化技術。從驅動、內核、虛擬化、Lib庫等多層次的應用感知與學習,可自動調優7000多個系統參數,讓系統越用越快。例如,在Nginx測試中,Web服務性能提升了137%。

為使能合作夥伴快速開發出自己的作業系統,我宣布開源伺服器作業系統。開源版本的名稱為openEuler,我們將支持合作夥伴發行基於openEuler的商業版,支持各行業主流應用和軟體遷移到基於openEuler的作業系統上。

我也很高興的告訴大家,華為正在與深之度、中標麒麟、天津麒麟、中移蘇研、普華等合作夥伴籌備開源社區,今年12月31日之前正式上線。

開源GaussDB OLTP單機版資料庫企業的關鍵應用都離不開資料庫,資料庫是鯤鵬計算產業的重要一環。在資料庫領域,華為已進行10多年的研發,產品已廣泛用於運營商、金融等核心場景。今年5月,華為正式發布了GaussDB資料庫,它有2大特點:

第一,全球首款AI-Native資料庫,具備AI-Native自調優能力,調優效果比DBA(資料庫管理員)提升85%。

第二,全球首款基於鯤鵬的企業級資料庫,能充分發揮鯤鵬的超並行計算能力,相比非鯤鵬系統,TPCH基準測試性能提升48%。

今天,我也很高興地宣布,開源GaussDB OLTP單機版資料庫。開源版本的名稱為openGauss並將於2020年6月全面上線,可覆蓋企業70%以上的資料庫業務場景,我們支持合作夥伴發展自己品牌的資料庫產品和應用。

發布112款基於鯤鵬和昇騰的雲服務讓算力觸手可及前面我們介紹了AI算力、鯤鵬算力,軟硬結合才能釋放更大潛力,而雲服務可以讓算力觸手可及。

今天,我宣布69款基於鯤鵬的雲服務和43款基於昇騰的雲服務正式上線。這些雲服務,讓大家能更好地體驗鯤鵬和昇騰帶來的強大算力。

華為雲鯤鵬雲服務:基於鯤鵬處理器多核、高並發的能力,並充分發揮軟硬協同的優勢,在原生應用場景,綜合性能提升80%;在大數據場景,任務處理耗時降低35%。同時,提供100%基於鯤鵬處理器的私有雲和混合雲解決方案,在服務能力和生態上與華為雲保持統一,確保跨雲體驗的一致性。

華為雲昇騰雲服務:基於昇騰,AI雲伺服器性能提升2倍以上,可廣泛用於AI推理、AI訓練、自動駕駛訓練等場景。華為雲通過全棧創新實現普惠AI,今天,我非常高興的宣布,基於昇騰的圖像搜索服務、內容審核服務,價格下調70%!這就是技術進步給大家帶來的實實在在的好處。我希望,未來我們還將帶給大家更多驚喜。同時,昇騰還帶來更多價值,比如知識圖譜服務利用多源知識融合技術,在石油領域幫助頂級專家效率提升70%以上;自動駕駛雲服務利用超大規模集群能力可支持PB級數據的實時處理,端到端開發效率提升5倍以上。

「自己的降落傘自己先跳」華為一直堅持「自己的降落傘自己先跳」,鯤鵬與昇騰的相關產品,已經在華為的研發、內部IT、產品與解決方案、華為雲、消費者雲廣泛使用。

華為已部署超過10萬臺鯤鵬與昇騰設備,覆蓋從研發、生產、辦公、交付到銷售的全業務場景。

產品與解決方案中的網管系統,其伺服器已經全部切換到鯤鵬平臺。

華為雲60%以上的場景,今年會切換到鯤鵬與昇騰平臺。

華為消費者雲,現在已經全部切換到鯤鵬平臺。

圍繞鯤鵬和昇騰,持續構建開放、合作、共贏的生態為了讓鯤鵬和昇騰能夠更好地服務各行各業,我們需要健康的生態,我們將從以下四個方面努力:

以行業聚合應用:圍繞各個行業,聯合行業夥伴打造完整的產業生態鏈和具有競爭力的解決方案。

以區域整合產業:一枝獨秀不是春,百花開放春滿園。華為聚焦處理器和部件的開發,鯤鵬產業是業界共享的,歡迎各區域的夥伴根據自身特點打造本區域的鯤鵬產業。

以聯盟孵化標準: 聯合綠色計算產業聯盟、邊緣計算產業聯盟等組織,制定開放的軟硬體標準體系,促進產業的健康發展。

以社區發展開發者:開發者是產業的靈魂,未來5年,我們將聯合各社區和高校培養500萬開發者,為計算產業注入活力。

此外,為了更好地支持生態發展,未來五年,華為計劃投入15億美金用於發展產業生態。

計算產業的發展,離不開產業夥伴們的共同努力。為了能更好的幫助鯤鵬計算產業的發展,今天華為還將與綠色計算產業聯盟、中國電子技術標準化研究院、安謀科技(中國)、IDC以及產業夥伴共同發布《鯤鵬計算產業發展白皮書》。該白皮書從產業定位、前景展望、應用分析和發展規劃等方面系統性地闡述了鯤鵬計算產業的發展大計。

我們預計,到2023年,整個計算產業生態體系在全球有近兩萬億美元的市場空間,在中國則超過1.1萬億人民幣。鯤鵬和昇騰就是樹根,根深才能葉茂,我們將持續投入鯤鵬和昇騰的研發,與產業鏈上的夥伴們一起努力,讓計算產業枝繁葉茂,共享數字世界的紅利!

華為公司簡介

華為是全球領先的ICT(信息與通信)基礎設施和智能終端提供商,致力於把數字世界帶入每個人、每個家庭、每個組織,構建萬物互聯的智能世界。我們在通信網絡、IT、智能終端和雲服務等領域為客戶提供有競爭力、安全可信賴的產品、解決方案與服務,與生態夥伴開放合作,持續為客戶創造價值,釋放個人潛能,豐富家庭生活,激發組織創新。作為數位化轉型的領導者,華為堅持圍繞客戶需求持續創新,加大基礎研究投入,厚積薄發,推動世界進步。華為成立於1987年,是一家由員工持有全部股份的民營企業,截止2018年底有18.8萬員工,業務遍及170多個國家和地區。欲了解更多詳情,請參閱華為官網:www.huawei.com