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百度林仕鼎数据中心计算引爆软硬件变革

发布时间:2020-02-11 06:02:03 阅读: 来源:非开挖工程厂家

速途网讯 今天,我们会发现,整个计算的重心正在从桌面系统转向数据中心。这样的转变意味着什么?它又会连带引发什么样的变革?在第五届中国云计算大会上,百度大数据首席架构师林仕鼎作了题为《应用驱动的数据中心计算》的精彩演讲,为我们揭开了答案。

“30年PC时代已终结。新时代,是一个以数据中心计算为特征的时代,整个数据中心就是一台计算机。”林仕鼎的深刻认识燃起了听众的热情。

也正因为如此,在林仕鼎看来,计算范式发生了变化,系统所面临的环境与设计目标、设计理念亦产生了变革。

计算范式之变

据林仕鼎介绍,在桌面系统中,由底层到上层可分为Architecture(架构)、BIOS、Kernel(核心如linux)和Applications(应用),而在数据中心计算中,相应地变为了Fabric (体系结构)、Host(主宿操作系统) OS、Infrastructure(大规模分布式基础架构),以及Services/Tasks s(服务/任务)。

计算范式的变化带来了两大观念上的改变:从单机计算追求0 Bug,转变到对错误有一定容忍度;从追求完全的正确性,转变到追求精确度,如90%。

“在单机设计理念中,因为只有一台机器,坏了就没了,系统一定是越可靠越好。所以,在设计时,要在系统里面加很多冗余信息和校验逻辑,这样在出现错误后还可恢复。”林仕鼎表示,“而在数据中心计算中,主要是分布式系统,可同时调度非常多的设备,所以它能够容忍任意一台设备出现问题。这使得两者在系统设计上拥有很多差异。”

而从追求正确性到追求精确度,与大数据的思想——从追求因果性转变为追求相关性——一脉相承。这也使得现在很多服务不依靠人工制定的规则,而依靠概率模型来得出相关结果。

环境与设计目标之变

由于整个计算重心发生转移,计算所面临的环境和系统设计目标也必然需要发生改变。“在单机计算环境中,主要的应用场景是单用户多任务,而在数据中心计算中,则是多用户单任务。”林仕鼎表示,这种变化使得系统设计思路亦发生改变,如需要更多地考虑并行性问题。

百度自主研发的SSD就是一个很好的例子。在传统的SSD架构中,是由一个总的SSD控制器来控制下面的Flash存储单元,这样的优势是黑箱化、层次化,不利之处是SSD往往读取较快,写入较慢,容易形成瓶颈。而百度根据应用需求,取消了SSD架构中的写缓冲、擦写平衡等复杂逻辑,大幅简化SSD控制器的设计。通过将一个大的SSD划分为N个单元,每个单元都有独立的控制器和存储单元,这些信息和控制接口暴露给上层存储系统后,形成了多个管道,并行读取、存储效率可以大幅提升。

此外,林仕鼎还表示,除了应用场景不同外,对规模、成本、交互时间的要求也在发生变化。

设计理念之变

“从单机计算到数据中心计算,还推动了设计理念的变革。”林仕鼎表示,理念上的变革包括,系统透明性不再成为美德,层次化开始向竖井式演进,软硬件系统向应用驱动和软件定义的方式发展。例如,百度在设计硬盘系统时,去除RAID,暴露裸盘等都是这些理念转变的重要体现。

林仕鼎最后还在会上分享了云时代的硬件设计原则——简化和硬件可编程。在简化方面需做的有:剥离控制逻辑,尽可能在更大的范围共享一切部件、逻辑,要更关注可控性。在硬件可编程方面需做的有:暴露一切接口,尽可能收集数据。

(会场人山人海)

中国云计算大会被誉为中国云计算领域的顶尖盛会,吸引了众多院士、协会专家等学术界顶尖人士,以及相关领域的著名公司高管与会。该大会由工业和信息化部、国家发改委、科学技术部、北京市人民政府、中国科学技术协会指导,中国电子学会主办。本届云计算大会邀请了中国云计算技术与产业联盟理事长、中国电子学会名誉理事长、原信息产业部部长吴基传,中国电子学会理事长、陕西省省长娄勤俭,工业和信息化部副部长刘利华,北航校长、中国科学院院士怀进鹏,国防科技大学校长、中国科学院院士杨学军,交大副校长、中科院院士梅宏,中国科学院院士李未,中国工程院院士李德毅、倪光南、高文、李兰娟、李伯虎 ,以及来自百度、阿里巴巴、腾讯、雅虎、电信运营商、微软、英特尔等产业界大佬参会。

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