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2003年，美國(guó)加利福尼亞州，一家名叫XenSource的公司，在SOSP上發(fā)表了一篇名為《Xen and the Art of Virtualization》的論文。

那時(shí)，論文的作者本人，或許也未曾料想到，這樣一個(gè)關(guān)于講述X86架構(gòu)虛擬化技術(shù)的小眾論文，竟然無(wú)意拉開(kāi)了一個(gè)名叫云計(jì)算的產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帷幕，并在此后二十年中，成為亞馬遜、谷歌、阿里、微軟等等全球頂尖科技巨頭們第二戰(zhàn)場(chǎng)。

更讓他想不到的是，發(fā)展迄今不過(guò)二十年時(shí)間，經(jīng)過(guò)媒體、廠商的“不斷宣傳”，看著手機(jī)上的云筆記、云盤(pán)等等工具，普通大眾對(duì)于“云”的存在也早已習(xí)以為常。

但是，云計(jì)算的發(fā)展，真的就止步在IDC機(jī)房+虛擬化嗎？

答案是：并沒(méi)有。

隨著云計(jì)算規(guī)模的增長(zhǎng)，量變，開(kāi)始引發(fā)整個(gè)IT生態(tài)的質(zhì)變：云計(jì)算的帶動(dòng)下，自研芯片、自研數(shù)據(jù)庫(kù)、自研操作系統(tǒng)、自研服務(wù)器，幾乎成為了每個(gè)科技巨頭成長(zhǎng)到一定規(guī)模之后的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作。

而遵循著安迪-比爾定律走了三十多年的IT產(chǎn)業(yè)，也開(kāi)始發(fā)現(xiàn)，原來(lái)CPU不必是計(jì)算的唯一中央集權(quán)，原來(lái)Windows、IBM、Oracle、EMC也不一定是計(jì)算的必選項(xiàng)。

于是，一場(chǎng)圍繞云計(jì)算所展開(kāi)的無(wú)聲權(quán)力交接開(kāi)始了。

01 云計(jì)算的前世今生:一個(gè)CPU集權(quán)時(shí)代的告別

要明白云計(jì)算的變革如何發(fā)生的，我們需要先了解一個(gè)背景：發(fā)展至今，云計(jì)算的階段推動(dòng)力量究竟是什么。為了方便理解，我們可以將近20年來(lái)的云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展分為三個(gè)階段：

第一階段，是云計(jì)算的萌芽期。這一時(shí)期最典型的時(shí)代背景就是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速擴(kuò)張，以及流媒體的出現(xiàn)，帶來(lái)了計(jì)算需求的洪水式爆發(fā)。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，僅僅奈飛一家企業(yè)，在2008-2016的8年時(shí)間里，用戶數(shù)增長(zhǎng)了8倍，用戶的閱讀視頻瀏覽增長(zhǎng)了數(shù)千倍。

這時(shí)，以奈飛為代表，高速擴(kuò)張期的新興企業(yè)們，在IT建設(shè)上，面臨兩個(gè)選擇：第一，自建數(shù)據(jù)中心，但從機(jī)房建設(shè)，到服務(wù)器的選型、部署、運(yùn)維，再到網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，安全、備份、容災(zāi)、穩(wěn)定性等等，都是擺在面前的一大難題。第二，租用別人的服務(wù)器，滿足自身隨時(shí)變化的計(jì)算需求。

同一時(shí)期，在技術(shù)層面，以XenSource公司發(fā)表的《Xen and the Art of Virtualization》論文，以及英特爾在至強(qiáng)處理器中引入虛擬化支持，以及亞馬遜云EC2和S3發(fā)布這三大事件為代表，虛擬化為主要技術(shù)支撐的云計(jì)算技術(shù)開(kāi)始正式登上歷史舞臺(tái)。

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需求爆發(fā)，疊加技術(shù)的成熟，于是，奈飛選擇將整個(gè)IT系統(tǒng)用八年時(shí)間，搬到競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手亞馬遜的云上，支撐起8年千倍的業(yè)務(wù)騰飛。其他擴(kuò)張期的小巨頭們，也在這一階段中，借助上云，感受到了關(guān)于分布式與彈性計(jì)算的魅力。

第二階段，則是池化技術(shù)的變革，帶來(lái)了云計(jì)算的存、算分離，通過(guò)規(guī)模化的調(diào)度、編排，形成了超大規(guī)模的計(jì)算和存儲(chǔ)資源池。

自此，關(guān)于云計(jì)算是否“新瓶裝舊酒”的討論告一段落，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也進(jìn)入了高速擴(kuò)張期。在海外，我們看到存、算分離的趨勢(shì)之下，亞馬遜的EBS不斷加速滲透；國(guó)內(nèi)，阿里云盤(pán)為代表，相關(guān)的產(chǎn)品不斷推陳出新，到了后期，僅僅在阿里，存儲(chǔ)就可以被分為塊存儲(chǔ)、對(duì)象存儲(chǔ)OSS、文件存儲(chǔ)NAS等等不同類型。

攻城略地，搶占市場(chǎng)成為這一階段的市場(chǎng)主流，并在奠定了國(guó)際上亞馬遜云、微軟云、阿里云三強(qiáng)鼎立的市場(chǎng)格局。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，兩次浪潮，使得CPU為核心的傳統(tǒng)X86架構(gòu)，替代了大型機(jī)、小型機(jī)，滿足了當(dāng)時(shí)企業(yè)業(yè)務(wù)擴(kuò)展帶來(lái)的算力彈性需求。

但歸根究底，他們的本質(zhì)，都是通過(guò)軟件的優(yōu)化，將越來(lái)越多的計(jì)算節(jié)點(diǎn)連接組合，對(duì)外提供服務(wù)。但放眼如今，僅僅軟件的變革，足以應(yīng)對(duì)不同的需求嗎？

過(guò)去幾年的IT發(fā)展，我們不難發(fā)現(xiàn)，在云計(jì)算領(lǐng)域出現(xiàn)了三個(gè)難以忽略的變化：

第一，以超算為代表，科學(xué)計(jì)算的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)從學(xué)界上升到國(guó)家，成為大國(guó)科技實(shí)力比拼的核心高地。

第二，CAD、EDA、BIM為代表，工程計(jì)算軟件在產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮了越來(lái)越大的作用，甚至成為一個(gè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的咽喉所在。

第三，深度學(xué)習(xí)爆發(fā)，自動(dòng)駕駛加速普及，以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的人工智能在學(xué)界、業(yè)界兩開(kāi)花，成為全球技術(shù)角逐重中之重。

毫無(wú)疑問(wèn)，這三個(gè)趨勢(shì)，無(wú)疑都指向了一個(gè)共同的方向——數(shù)據(jù)密集型計(jì)算。

這一背景之下，傳統(tǒng)的硬件部署中，以CPU為核心的云計(jì)算架構(gòu)開(kāi)始變得過(guò)時(shí)。

原因很簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)的洪水，帶來(lái)了計(jì)算集群內(nèi)部數(shù)據(jù)交換、訪問(wèn)的需求的爆發(fā)，從而間接導(dǎo)致了本該用在計(jì)算的CPU資源，大多都被虛擬化所吞噬。相應(yīng)的，帶來(lái)了成本的提升、性能的下滑，以及安全、穩(wěn)定性等等一系列問(wèn)題。

數(shù)據(jù)密集型計(jì)算，耗費(fèi)大量CPU資源在虛擬化與節(jié)點(diǎn)通信上

那么，如何解放CPU算力，決勝云計(jì)算的新時(shí)代？

02 云計(jì)算的電動(dòng)車時(shí)刻：下一代的CPU與發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)什么樣子？

在回答如何打破CPU集權(quán)之前，我們不妨回顧一下汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在中國(guó)，這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展被分為兩個(gè)清晰的節(jié)點(diǎn)：

l第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，燃油車時(shí)代，我們市場(chǎng)換技術(shù)失敗，自主品牌始終抬不起頭。體現(xiàn)在市場(chǎng)層面，就是我們做得出發(fā)動(dòng)機(jī)，卻做不出最好的發(fā)動(dòng)機(jī)；做得了汽車，卻做不了高端車。

l第二個(gè)節(jié)點(diǎn)，電動(dòng)車時(shí)刻。三電系統(tǒng)替代了傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置；電池代替了傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)；前后壓鑄的地板與車門(mén)，顛覆了車型設(shè)計(jì)的規(guī)范。中國(guó)人不僅不再落后，甚至還超越老牌歐美日韓車企，誕生了一大批如蔚來(lái)、理想、小鵬等世界級(jí)新能源車企。

質(zhì)變發(fā)生的原因在于，燃油車時(shí)代，我們面臨的是一個(gè)別人出發(fā)比我們?cè)缌藥缀跻话倌甑墓袒袌?chǎng)，新能源崛起的秘訣，則是“換道超車”所帶來(lái)的歷史機(jī)遇。

對(duì)于對(duì)云計(jì)算來(lái)說(shuō)同理，打敗發(fā)動(dòng)機(jī)的不會(huì)是一個(gè)更強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，打敗CPU的，也不會(huì)是一個(gè)更強(qiáng)的CPU。那么，如何參考汽車的經(jīng)驗(yàn)換道超“CPU”？

2017年，兩家云計(jì)算先驅(qū)行動(dòng)了。10月，阿里云推出了名為神龍架構(gòu)的新產(chǎn)品，思路是將原本需要CPU處理的虛擬化、IO工作，卸載到一塊硬件卡片上，解放CPU的算力，降低云計(jì)算在運(yùn)行過(guò)程中的損耗。

無(wú)獨(dú)有偶，僅一個(gè)月后，在亞馬遜的re:invent大會(huì)上，一款思路幾乎完全相同的硬件——Nitro面市。在IT世界里，一場(chǎng)變革已悄然發(fā)生。

破圈的口號(hào)是英偉達(dá)喊出的。幾年后 ，當(dāng)英偉達(dá)將上述思路以DPU命名，推出首款DPU產(chǎn)品BlueField-2，并高舉高打地宣告“一個(gè)能頂125個(gè)CPU”之后，行業(yè)中的DPU、IPU如雨后春筍般冒出，技術(shù)圈和資本圈迅速涌入。

但本質(zhì)來(lái)說(shuō)，無(wú)論DPU還是IPU，都是面向通用市場(chǎng)所開(kāi)發(fā)的硬件產(chǎn)品，無(wú)法與云計(jì)算企業(yè)的軟件做到完美適配。

DPU與CPU最大的差異，在于前者僅能在數(shù)據(jù)中心內(nèi)發(fā)揮效用，需要和系統(tǒng)內(nèi)的軟硬件深度適配。

阿里云給出了問(wèn)題的新解法。今年6月，阿里云在神龍架構(gòu)的基礎(chǔ)上，發(fā)布了全新的云基礎(chǔ)設(shè)施處理器CIPU。

作為一種全新的架構(gòu)方式，CIPU不僅可以像DPU、IPU一樣做到對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)的加速，還能像蘋(píng)果的A系列芯片+IOS一樣，做到CIPU深度適配阿里云的飛天操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)軟硬一體化，當(dāng)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源接入CIPU后，就會(huì)被云化為虛擬算力進(jìn)行調(diào)度編排，實(shí)現(xiàn)零損耗的計(jì)算平臺(tái)、存算分析的高性能云盤(pán)以及RDMA技術(shù)的普惠化。

更通俗的來(lái)說(shuō)，就是阿里云的就是飛天操作系統(tǒng)可以把阿里云的幾百萬(wàn)服務(wù)器變成一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)；而CIPU職責(zé)則是在這個(gè)過(guò)程中，讓算力虛擬化損耗降到0，并通過(guò)規(guī)?；瘧?yīng)用RDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，做到訪問(wèn)云端比訪問(wèn)本地硬盤(pán)更快。

但CIPU帶來(lái)的，僅僅只是IAAS層面的性能變革嗎？

03 被低估的云計(jì)算，一場(chǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈的換道超車

如果面前有一張足以變革未來(lái)的門(mén)票，你會(huì)抓住嗎？

正如同電動(dòng)車的崛起帶來(lái)的不僅是蔚小理、比亞迪的翻身，還有整個(gè)中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)鏈如寧德時(shí)代、天齊鋰業(yè)等零部件上下游的突圍。云計(jì)算新一代計(jì)算架構(gòu)的出現(xiàn)，背后的影響，則輻射到了整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)的方方面面。

關(guān)于它所帶來(lái)的變革，我們可以從三個(gè)層面來(lái)理解：

首先是規(guī)模效應(yīng)帶來(lái)的云計(jì)算內(nèi)部芯片、服務(wù)器、計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等軟硬件重構(gòu)。

在飛天+CIPU的基礎(chǔ)之上，阿里云構(gòu)建了全棧自研的基礎(chǔ)設(shè)施，包括：自研CPU芯片倚天710 ，模塊化設(shè)計(jì)存算分離的磐久服務(wù)器，與CIPU結(jié)合虛擬化成本降到0的神龍架構(gòu)，引領(lǐng)行業(yè)走向微秒存儲(chǔ)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)盤(pán)古，讓中心云到本地云和邊緣云都有一致性的云網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)的洛神云網(wǎng)絡(luò)，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)去IOE浪潮的自研數(shù)據(jù)庫(kù)PolarDB、AnalyticDB、Lindorm等。

底層技術(shù)變革，帶來(lái)的是上層軟件應(yīng)用開(kāi)發(fā)范式的重構(gòu)。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，我們使用自來(lái)水，不會(huì)在意這是哪個(gè)自來(lái)水廠的供水；用電，不會(huì)在意這是哪個(gè)發(fā)電廠什么型號(hào)的發(fā)電機(jī)的供電；但云服務(wù)的購(gòu)買(mǎi)，當(dāng)前依舊是“幾核幾G服務(wù)器”的傳統(tǒng)模式，但放眼未來(lái)，隨著云計(jì)算逐漸成為水、電一樣的基礎(chǔ)設(shè)施，云計(jì)算也將轉(zhuǎn)變成為按照調(diào)用次數(shù)或流量計(jì)費(fèi)的模式。

在這種模式之下，主機(jī)架構(gòu)被Serverless架構(gòu)所替代，用戶只需要專注開(kāi)發(fā)邏輯，不再為底層的運(yùn)維而費(fèi)心。同時(shí)，Serverless理念所帶來(lái)的更多預(yù)制模塊，又將降低軟件開(kāi)發(fā)門(mén)檻，也就是我們常說(shuō)的“低代碼”的流行。

在低代碼的趨勢(shì)之下，未來(lái)80%的應(yīng)用將由業(yè)務(wù)人員進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在阿里內(nèi)部，這一理念的典型代表是釘釘，數(shù)據(jù)顯示釘釘上兩年增加了500多萬(wàn)的低代碼應(yīng)用，匯集低代碼開(kāi)發(fā)者數(shù)量達(dá)到380萬(wàn)人。

而在阿里云上，我們則可以看到，湖南煙草只需要兩個(gè)開(kāi)發(fā)人員就可以做出整套物流系統(tǒng)。南瓜電影在無(wú)人值守的情況下，也能應(yīng)對(duì)百萬(wàn)級(jí)流量，并且總成本較此前下降40%。

軟件的變革之外，云計(jì)算架構(gòu)的變革，正隨著量變到質(zhì)變，重塑終端的新形態(tài)。

在討論云計(jì)算如何重塑終端之前，我們先來(lái)回顧一下，歷史上幾次典型的計(jì)算終端變革：

70年代之前，計(jì)算以大型機(jī)為代表，時(shí)任IBM掌門(mén)人甚至斷定世界上只需五臺(tái)計(jì)算機(jī)；

隨后，八九十年代，PC伴隨著軟件服務(wù)產(chǎn)業(yè)崛起，一個(gè)任務(wù)的執(zhí)行被分解給了數(shù)據(jù)中心與終端共同完成，體積上，電腦開(kāi)始變小，乃至便攜。

再到2010年之后的智能機(jī)時(shí)刻，云計(jì)算替代傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，終端算力相較上一代產(chǎn)品繼續(xù)削減，云端的算力則不斷得到提升，人手一臺(tái)手機(jī)，成為全世界的標(biāo)配。

50年的變革中，終端越來(lái)越輕量化，云計(jì)算承擔(dān)越來(lái)越多的計(jì)算任務(wù)，成為IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)。

那么下一代終端會(huì)是什么形態(tài)？以這個(gè)邏輯來(lái)看，一定是個(gè)更輕量級(jí)的產(chǎn)品。

在今年的阿里云棲大會(huì)上，新的參考范例正在浮出水面，一大批搭載了阿里云無(wú)影架構(gòu)的新終端開(kāi)始對(duì)外展出，包括了：

無(wú)影筆記本，以筆記本的重量做到了桌面電腦都無(wú)法做到的彈性計(jì)算存儲(chǔ)、以及12萬(wàn)的Cinebench 跑分；

重量?jī)H有83g的 Rokid Air+Station AR眼鏡，連接鍵鼠就能當(dāng)做一臺(tái)無(wú)影云電腦使用，甚至完成大型設(shè)計(jì)、渲染等性能怪獸級(jí)任務(wù)；

谷東工業(yè) AR 頭盔，借助無(wú)影可以幫客戶實(shí)現(xiàn)航發(fā)組件、高精度醫(yī)學(xué)手術(shù)等高精度模擬培訓(xùn)；

聯(lián)通基于無(wú)影研發(fā)的雁飛 5G 模組卡片云電腦，以名片大小內(nèi)置了專網(wǎng)能力……

而作為這一切背后的基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)影的“無(wú)影”正在加速云端融合帶來(lái)一個(gè)萬(wàn)物皆計(jì)算機(jī)的新時(shí)代。

04

尾聲：中國(guó)云計(jì)算，淪為平庸，還是通往偉大？

如果最近一年時(shí)間里，你是個(gè)還能經(jīng)常出差的幸運(yùn)兒，那么在各大機(jī)場(chǎng)或許你不難發(fā)現(xiàn)一些細(xì)微的變化，比如，阿里云的廣告語(yǔ)，從“上云就上阿里云”這樣簡(jiǎn)單粗暴的口號(hào)，換成了一句令人費(fèi)解的描述“為了無(wú)法計(jì)算的價(jià)值”。

其實(shí)這是早在2015年的云棲大會(huì)上，就已經(jīng)被提出的一句口號(hào)，兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)七年過(guò)去，伴隨著阿里云進(jìn)入全球前三的角逐陣營(yíng)后，這句口號(hào)再次伴隨著這“Back to Basic”的新戰(zhàn)略，構(gòu)成了阿里云的發(fā)展核心價(jià)值觀。

為什么在“為了無(wú)法計(jì)算的價(jià)值”回歸，為什么要“Back to Basic”？

中國(guó)第一，全球前三，或許正是阿里云如今的煩惱與選擇回歸的根本。

在真正走到世界前列之前，中國(guó)的科技企業(yè)發(fā)展，面前往往是一個(gè)別人已經(jīng)寫(xiě)好答案，比如電商，比如通訊，比如搜索，我們只需要一次次驗(yàn)證“copy to China”策略的正確性?？墒?，當(dāng)我們已經(jīng)站上山頂，前路已經(jīng)無(wú)人，下一步要如何走？

云計(jì)算圈子中流傳著這樣一句話：“云計(jì)算是一場(chǎng)百年大計(jì)”。

電力剛剛誕生時(shí)，愛(ài)迪生想給紐約裝上電燈，另一撥人在研究用電力拉磨，但百年之后，電力應(yīng)用廣及空調(diào)、電視、計(jì)算機(jī)，甚至互聯(lián)網(wǎng)和人工智能的基礎(chǔ)，都建立在電力之上。而電力技術(shù)本身，也還在以新能源身份，不斷進(jìn)化迭代。

以此來(lái)看，今天的云計(jì)算實(shí)在太年輕，云上的物種尚停留于“電燈、拉磨”階段。這場(chǎng)新的技術(shù)變革，隨之而來(lái)的產(chǎn)業(yè)變革，乃至人們的認(rèn)知和想象力，都還站在百年大計(jì)的門(mén)口。

這時(shí)，方向是規(guī)模的增長(zhǎng)，份額的增加嗎？是摩爾定律仍在不斷頑強(qiáng)續(xù)命，數(shù)據(jù)流量指數(shù)級(jí)暴增，計(jì)算的進(jìn)步卻只是在前一代的基礎(chǔ)之上修修補(bǔ)補(bǔ)嗎？還是利用更高的站位，去改變一些從前力不能及的事情，去定義新一代IT范式的變革，去回答一張空白的考卷？是淪為平庸，還是通往偉大？

中國(guó)的云計(jì)算企業(yè)，已經(jīng)給出了自己的答案。

編輯：董指導(dǎo)

視覺(jué)設(shè)計(jì)：疏睿

責(zé)任編輯：劉芮