2024下一代高性能算力底座技术白皮书

云计算发展趋势与高性能云计算需求的推动

1. 云计算系统成为数字世界的“操作系统”

• 发展历程：云计算技术自20世纪50年代的虚拟化探索开始，历经60年代的初步研究，直到2006年Google提出“Cloud Computing”概念，正式拉开云计算产业的序幕。OpenStack项目的创建标志着云计算进入了平民化阶段，云计算技术在21世纪得到了广泛发展和应用。

• 技术特点：业务驱动、按需计费、在线访问、无限扩展，云计算技术能够灵活地承载多样化的业务需求，提供包括裸金属、容器、虚拟机在内的多种服务类型。

2. AI产业驱动高性能云计算需求

• AI技术发展：从深度学习的兴起，到大模型时代的到来，AI技术经历了从数据标注监督学习到预训练模型的发展，最终迈向了大模型时代。

• 云计算性能要求：AI模型的参数规模和数据集的不断增长，使得云计算系统在计算性能、网络带宽、存储容量以及安全性能等方面面临着巨大的挑战。AI训练对云计算性能的要求越来越高，尤其是在大规模模型训练中，对算力的需求呈指数级增长。

3. “3U一体”融合算力基础设施

• 构成：“3U一体”包括CPU、GPU和DPU，分别承担调度管理、大规模并行计算和算力基础设施卸载与联通的角色，形成高性能云计算的基础架构。

• 融合性：基于“3U一体”的融合算力基础设施，旨在提供高度定制化、高性能和可扩展的云计算服务，适应复杂多变的业务需求。

4. 高性能云计算的未来趋势

• 观测性建设：高性能云计算的可观测性是运维体系的关键，需要解决当前观测方法面临的难题，提升运维效率。

• 轻量级虚拟化系统：轻量级虚拟化技术的演进将为云计算带来新气象，结合DPU技术，有望引发新一代技术革命。

• 多芯融合：构建完善的“一云多芯”服务评估体系，利用IoD技术解决“一云多芯”应用困境。

• PaaS服务赋能：高性能云计算为PaaS服务提供强大支撑，包括高性能大数据、中间件和数据库服务。

• 未来展望：高性能云计算将在大数据处理、AI训练等领域发挥更大作用，推动业务创新和发展。

结论

云计算技术作为数字世界的“操作系统”，正在不断演化，以适应日益增长的业务需求和技术挑战。AI产业的蓬勃发展进一步推动了高性能云计算的发展，促使云计算系统向更高效、更灵活、更智能的方向演进。未来，随着技术的不断创新和优化，高性能云计算将在推动数字经济转型和技术创新中扮演更加重要的角色。