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百度云计算事业部总经理刘炀:数据中心和人工智能  来源:  作者:CNII网讯
9月27日,由开放数据中心委员会主办,百度、腾讯、阿里巴巴、中国电信、中国移动、中国信息通信研究院、英特尔承办的“2016ODCC开放数据中心峰会”在京隆重召开。在上午的ODCC技术分享环节上,百度云计算事业部总经理刘炀,发表了题为“数据中心和人工智能”的演讲。以下是演讲全文:
百度云计算事业部总经理 刘炀
尊敬的各位领导,各位嘉宾,各位朋友,大家上午好!
今天非常荣幸有机会来到2016开放数据中心峰会跟大家交流,我换了个题目,数据中心和人工智能,为什么换这个题目,大家知道在刚刚结束的百度世界大会上,百度CEO李彦宏先生发布了下一幕:人工智能的战略,在未来人工智能将成为百度最核心的技术竞争力,同时也会成为百度最重要的业务推动力。百度开放云也是将百度在多年积累的技术、资源、生态能力对外进行开放,百度开放云的最大特点也是云计算、大数据、人工智能三位一体。今天在开放数据中心的峰会上,因为人工智能如此重要,数据中心又是如此重要,所以我今天跟大家分享的是我们对数据中心和人工智能这良好者之间关系的一些看法,同时也分享一下百度在这个领域我们现在怎么思考、在做些什么。
媒体已经铺天盖地在讲人工智能,关于人工智能其实已经慢慢的至少在业界已经形成了一些共识。我们看到MIT发布的2016年十大技术突破上,其实这十大技术突破几乎每一项都跟大数据、人工智能有关系。其中百度也很荣幸,作为十大技术突破中唯一被提到的中国公司,我们在语音识别、语音合成等这些领域的突破也被载入了十大突破技术。大家知道任何一个领域要蓬勃发展之前一定有核心的技术突破,今天我们看到的人工智能上的技术突破,其实已经开始给我们带来了非常好的一个机遇点。不光是在学术界,在技术尖端领域内的共识,同时对产业界其实也有共识了,产业界的产业领袖们怎么看,像谷歌的CEO他就讲,我们将从移动第一转移到AI第一。比尔盖茨也讲,人工智能的梦想终于快要实现,Jeff Bezos也讲,这是人工智能的第一局,百度的李彦宏也在去年政协会议上提到,人工智能是当今世界技术的制高点。产业界其实已经在开始认可人工智能,已经在大规模投入人工智能这个领域。
人工智能需要什么,其中很重要一点,跟我们产业相关的一点是,人工智能对数据和计算的需求将大大增加。其中一个最近非常热的深度学习,深度学习是一个新的人工智能技术,也不能算太新,基本基于神经网络。为什么这几年这么热,其中一点跟传统的机器学习的方法有很大的不同,这里有一个坐标,横轴是数据量,纵轴是算法效果,当数据量增加到一定规模之后,效果的提高飞快下降,而深度学习的特点,边际效应递减到临界点,几乎可以认为数据越大这个效果越好。正是因为这样的数据,使得今天的人工智能今天的深度学习,对计算对数据的需求非常巨大。
这是百度内部的一些例子,我们可以看到实际上这些人工智能技术对这个资源的需求,比方说百度的语音识别,我每天处理的语音识别超过2.4亿次,需要上千台服务器,上千块GPU-FPGA,计算机视觉也是深度学习应用最广泛的领域,百度今年也是百亿级图片、千亿级非图片数据,10PB级别存储,上千块GPU。广告点击预估CTR,今天来讲也是千亿的样本、千亿特征,使用超过1万台服务器在进行模型训练。全网精准用户画像,每天数十PB数据量,万台服务器集群。机器学习、人工智能对数据资源的需求是非常巨大的,相信对在座的业界朋友也是一个非常好的消息。
除了刚才讲的这些尖端的技术,还有很重要的一点,像百度开放云这样的云计算厂商,今天将人工智能的能力进行服务化,对外推出之后,将大大降低人工智能在更多行业应用的门槛,这也将进一步促进更多的应用。比方说百度开放云,我们一方面提供非常强大的基础服务,使得任何一个厂商在基础服务的基础上构建自己的人工智能系统。同时我们开放天算智能大数据平台,像天像智能多媒体,也是将多媒体的能力,同时将很多的智能,比如语音识别等融入在里面。天工智能物联网,我们提供一个能力,能够帮助工业界数据收集、数据处理、数据智能控制等融为一体。云化的大数据的能力将会进一步促进人工智能在各行各业的应用。
AI的需求将是未来数据中心需求增长的主要驱动力。对我们业界来讲,理解AI将不再是说AI是一个高高在上的东西,而是跟我们数据中心的产业是息息相关的东西,AI的发展将促进我们整个产业的进一步发展。
除了AI对这个量有巨大需求之外,AI还会有什么需求,百度在这上来做了什么,AI对硬件的创新也提出了非常多的挑战,AI使用过程中,对计算模式、资源使用模式,跟过去将是不同的,百度也是在这个领域,在硬件创新的领域协调在做非常多的事情,来适应或者驱动AI的发展。简单举几个例子,大家知道AI很重要的一块是计算,而且这个计算非常多的是矩阵计算、迭代计算,跟过去的CPU的使用是很不一样的。百度也是在GPU、FPGA这两块投入非常大,比方说在GPU领域,人工智能很重要的一点很多时候需要很大的模型,需要GPU卡与卡之间的交互速度非常快,百度构建GPU的Box,业内首个64块GPU扩展服务器,GPU卡之间可以做到纳秒级的延时。我们在这方面做了非常多的工作,最终GPU服务器可以做到512TFlops峰值性能。另外一块是FPGA,传统意义上讲,更多是用在通信行业,但是因为它是可编程的模式,对它进行优化之后应用在人工智能上也是非常好的选择。百度也是世界上最早在这个领域进行投入进行研发的公司之一,应该说业内首次将FPGA用到AI领域。同时我们现在AI的规模已经到了万台集群的规模,我们也是首次跟芯片厂商进行合作定制开发FPGA的卡板和芯片。非常多的业务上已经在使用FPGA,FPGA已经不再是一个可能可以,而是说它肯定可以解决非常多的AI大数据上的需求。
存储,对存储的需求也非常高,百度在冰山存储系统上也做了非常多,今天用非常低的价格就可以做非常多的存储,同时非常节能,目前1个U的高密度存储可以做到180TB。还有整机柜,这一块不详细介绍了,刚才炳华主席也介绍到,整个开放数据中心也是一开始是以天蝎工作组为起点的。北极就是天蝎,是百度内部的叫法,对TCO的节省、能效提升等各方面都有非常好的效果。所有这些硬件的提升,是适应了百度内部的对AI的需求,我们也相信,不光是百度,相信整个业界在未来的五年、十年中,越来越多的硬件创新将是围绕着AI的需求进行。
AI的创新也不仅仅是底层的硬件设计,从数据中心到上层软件,到最上层的分布式系统等等都是相关的,百度在整个软硬件栈里做了非常多的工作。我们一方面看到AI将是业务来源非常主要的一块,我们知道这叫开源,开源有更多的生意做,有更多的需求才有更多的创新、更多的生产。另外一方面,跑不掉的节流,节流核心讲是提升整个的数据中心的运营效率。随着数据中心越来越大,越来越大的数据中心本身其实也产生越来越多的数据。本身产生越来越多的数据,AI技术帮助数据中心提升运营效率就成为了一个可行的东西,不光是可行,事实上最近几年在整个业界我们有非常多的事情,我们在用AI的能力在提升整个数据中心的运营效果。
数据中心目标很简单,规模更大,需要能耗更低,需要稳定性更强,需要运营效率更高,这些目标是很清楚的。百度在智能数据中心上在做些什么,还是非常简单的思路。第一方面,随着数据中心的设备,我们会对它进行越来越多的监控、数据采集,这些数据其实又是个大数据,使用百度我们自己的天工、天算以及百度智能物联网、智能大数据的平台,这些平台能帮我们收集这些数据、处理这些数据,最终用这些数据来指导我们整个智能的运营、智能的管理,最终达到整个数据中心智能化运营。举几个例子,第一个是网络的智能调度,一方面我们会收集所有网络上的信息,这些数据将被收集进行存储,同时历史数据会取非常多的模型,同时实时的数据我们也会采集,实时的数据和历史数据合在一起,我们会对接下来几分钟甚至十几秒钟区间的流量进行预测,应用到各个领域,比方攻击检测。另外一方面也会应用在削峰填谷,还一个是可以进行异常识别,有时候一个网络抖动,如果没有好的方法可能很难知道,但是如果有历史数据,有这些预测,我们可以更快的进行异常识别。另外一个例子是电,电是数据中心最重要的成本之一,历史上电的处理其实是非常简单的,如果对Rack上的电放多了,可能机器放多了,减少一台,过去基本上根据那些经验上决定一个Rack上放多少机架。百度现在我们在做什么,我们在收集所有Rack上电的信息,也是经过我们的大数据处理、人工智能处理,我们进行未来的预测。最终我们对上层的软件系统需要进行打通的,上层的软件系统知道每台机器上现在跑些什么,每一个任务,它是一个CPU的任务还是I/O的任务,任务对电的消耗不一样。这些数据合在一起,跟未来的预测合在一起,事实上我们可以进行调度。一方面进行硬件层面的电的调度,更重要的是软件层进行任务的调度。当我们发现一个Rack有可能超电的时候,上层的软件可以将一些任务调走,这样也可以达到每一个Rack之间用电的平衡,也是一个削峰错谷,使机房容量提升17%以上。再一个例子是散热,散热是跟数据中心能耗非常相关的一条,散热做好了,很多问题也就解决了。PUE直接跟散热是相关的。百度的散热也做得非常好,刚才讲PUE已经达到1.15,百度很荣幸,在绿色数据中心的颁奖中也获得了两项奖项。后面的技术是什么,传统意义上可能是依靠专家,专家感知这个地方的热太高了,可能要开冷空调等等。今天是依靠监控,同时进行预测,根据任务时间点,根据外部的空气、天气等,所有这些东西去预测。最终进行学习,最后做到联动调用。我们还有非常多其他的创新也在进行。
人工智能跟数据中心的紧密结合,一方面AI需求是未来数据中心需求增长的主要驱动力,作为业界的朋友,你们需要更多的去了解AI的应用,了解AI需求的来源,只有这样,整个设备的生产也好,创新也好,能够跟应用需求更好的结合。另外一方面,AI技术可以帮助数据中心提升运营效率。今天的数据中心运营越来越不像是一个简单的维保,像是整个大系统的运营,AI的发展和数据中心的发展是紧密相关的。百度作为人工智能为最核心竞争力、为最核心战略的一个公司,我们也希望在未来和业界朋友合作,共同促进AI和数据中心的创新和发展。
我今天的分享就到这里,谢谢大家。关键词:您的位置:
百度南京数据中心开放:云架构首度曝光
日 04:01:48 | 作者:佚名 | 来源:新华网
摘要:随着百度南京数据中心的“开放日”迎来首批嘉宾访客,百度云计算硬件基础设施的神秘面纱也逐步显现。
随着南京数据中心的“开放日”迎来首批嘉宾访客,百度硬件基础设施的神秘面纱也逐步显现。记者从嘉宾的口中以管窥豹,了解到五大核心看点,为您首度披露百度背后的数据中心硬件架构。
业内专家同时对记者表示,以前只是对百度的搜索引擎技术、软件专利比较熟悉,但没有想到,百度在硬件和软硬结合的数据中心领域,也有惊人的表现。通过百度南京数据中心的“开放日”,专家们认识到,以百度为代表的中国互联网公司,已经在互联网技术领域积累了先进技术经验,丝毫不落后于国外领跑者。可以相信,在百度等公司的推动下,中国互联网与移动互联网,必将迎来更加蓬勃发展的明天。
:因何而生?
当越来越多的网民开始“百度一下”的时候,百度公司面临的数据处理的压力也与日俱增。据统计,百度拥有的数据总量达到上百PB,日处理量达几十PB。
PB是Petabyte的简称,它是较高级的存储单位,1PB=1024Tb(Terabyte)=GB(Gigabyte)。1PB相当于4千亿页文本。
按照百度的日处理量几十PB,我们假设按照60PB来计算,平均分摊到15亿中国人头上,相当于每个中国人要处理16000页文本,约等于700多页厚的新华字典,要摞起来厚厚的20多本。
如此巨大的数据量,还并不是困难的全部。百度要处理的数据,往往是结构化与非结构化并存,系统数据对数据一致性要求强弱程度不同,用户对数据的访问行为存在不确定性,即在毫无征兆的情况下,对某些信息进行突发式访问等。
面对新时期的挑战,传统的数据中心的成本就显得格外高昂。相比传统数据中心功耗高、IT设备负载低的弱点,云数据中心具有天生的优势,IT负载可以灵活调配,资源可被近实时的按需调节,极大地避免了浪费。
数年前,百度技术高管已经有了决断:要加快数据中心节能降耗进程,大幅降低成本。“以单体10万台服务器的数据中心为例,PUE(电能使用效率指标)每降0.1,一年就可为百度节约上千万元的成本;如果选择能源丰富的地理位置以降低电价,百度每年还可节约千万元成本。”数据中心节能的价值不言而喻。数据将爆发增长,数据中心规模也将随之快速扩张,因而,提前进行数据中心节能设计,为百度未来数据中心降低能耗、节省成本打下了坚实的基础。
百度云计算硬件基础设施亮点之一:ARM服务器体系架构全球首次正式商用
传统以来,PC与服务器界,INTELINSIDE的标志几乎是不可更改的习惯,但是,你知道iOS、WindowsPhone、Android这3大平台的手机共通点是什么吗?那就是这些手机CPU全都是采用ARM芯片。i美股《移动处理器“小巨人”ARM》报告披露,2011年全球智能手机出货4.7亿部,ARM架构芯片占90%,功能手机出货6.6亿部,ARM架构芯片占95%,硬盘和固态驱动器出货7亿,ARM占90%,数码相机1.5亿台,ARM占80%……
百度云计算硬件基础设施的第一大亮的即是在全球首次实现了ARM体系架构的正式商用,也是ARM体系首次服务于云数据中心的规模化应用。ARM专为百度云服务设计,基于云平台将软件与CPU指令集解耦,实现了轻计算负载,高存储密度,存储密度提升了70%,TCO降低了25%。而为了达成低功耗,低成本,百度也实现了指令集变迁,即一套代码,两种平台(X86&ARM)。
百度ARM服务器拥有10个以上的发明专利,是ARM全球首个Server端规模应用,并且是服务于云数据中心的规模应用,充分彰显了百度在移动计算上的技术领先性。
百度云计算硬件基础设施亮点之二:国内首个大规模部署定制化整机柜服务器
国内第一个大规模部署自主设计的定制化整机柜服务器,该项成果承载着百度自主研发与百度数据中心相匹配的、贴近业务需求的、具备最佳TCO的整机柜服务器解决方案的重任。
第一批百度自主开发的整机柜服务器(200个rack机柜)已经在中心上线。TCO(整体拥有成本)下降10%,峰值交付效率提升10倍。
百度云计算硬件基础设施亮点之三:中国互联网业内最大万兆接入服务器集群
据参观了百度南京云数据中心的专家透露,目前,该数据中心建成了目前国内互联网行业最大的万兆集群,集群规模超过5000个节点。基于百度自主研发的万兆ToR交换机以及低成本低功耗接入介质,该集群相对于传统的千兆集群,服务器节点带宽提升了3-10倍,同时硬件采购成本以及TCO仅分别上升8%和不超过5%。
另据了解,该机房使用了百度自主研发的,基于64核处理器的负载均衡系统,该系统可以为业务提供最大320G的负载均衡以及攻击防御服务,而其成本不到商用设备的10%。
百度南京云数据中心实现了两大革命性突破:不仅是国内互联网行业最大的万兆集群,也是国内首家大规模部署自研万兆交换机的数据中心。
百度云计算硬件基础设施亮点之四:SSD自主研发
如何处理海量数据的实时存储?面对百度海量数据存储需求的不断提升、软硬件架构从传统层次结构向竖井结构的变迁、OnDemand定制软硬件的业界趋势,百度推动了SSD自主研发的进程。
在系统上,百度实现了从传统层次结构向竖井结构的变迁,同时,也实现了软硬件的高度协同和融合,如硬件多通道对应用可见,应用控制数据并发应用,显式擦除无用数据,避免性能波动;在软件上,实现了轻量级文件系统和IO系统,绕开Linux文件系统及IO协议栈,降低了访问延时和系统开销;而在硬件上,则根据百度数据访问模式定制,写放大系数恒为1,不需要预留冗余空间,同时,实现计算和存储的融合,可以作为计算协处理器应用。
SSD自主研发为百度云数据中心带来的好处是显而易见的,性能比主流PCIEflash卡好2倍,每GB成本降低40%;性能比主流SATASSD好6倍,每GB成本降低10%,目前在百度网页库大规模使用,已经获得3个发明专利,完成和投出2篇学术论文。
百度云计算硬件基础设施亮点之五:自建数据中心年均PUE1.37,国内最佳
PUE(PowerUsageEffectiveness)是国际上通用的数据中心能源使用效率衡量指标。PUE=数据中心总设备能耗/IT设备能耗,是一个比值,PUE越接近1表明能效水平越高。国内数据中心PUE目前平均值约为2.5,这意味着IT设备每消耗1度电,就有多达1.5度的电被IT配套基础设施消耗掉了。若全国数据中心PUE均值从2.5降低到百度的1.37,则节能率达到45.2%,保守估计全年可节电超过35亿度。
经过多年探索与实践,百度提出“节能从源头开始,软件、IT设备与基础设施协同”节能理念;“关注基础设施系统的每一个环节,把每一个方面做到极致”,最大限度地降低各个系统的能耗。百度结合国内自然环境及产业条件,推动多种节能技术在自建数据中心最佳实践。如:优化供电结构,减少转换损耗;首次规模应用市电主供、冗余电源备份方案;采用冷机变频、空调末端Ecfan等技术提高设备能效;提高供回水温度,延长免费冷却时间;采用CFD优化气流组织设计……最终通过运维调优,自建数据中心全年约50%时间实现完全免费冷却,年均PUE1.37,最佳PUE1.18,成为国内最节能、最环保的数据中心。
参考资料1.:(Cloud Computing)描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展而且经常是虚拟化的资源。云计算是继1980年代大型计算机到...2.:一种为提供云计算服务而建设的数据中心。与传统IDC(互联网数据中心)和EDC(企业数据中心)区别在于区别所应对的业务模式不同。传统IDC多数是支撑电信运营商数据业务,并有明...3.:分布式拒绝服务(:Distributed Denial of Service)攻击指借助于客户/服务器技术,将多个计算机联合起来作为攻击平台,对一个或多个目标发动DoS攻击,从而成倍地提高拒绝服务...
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(来源:机房360 原标题:BAT都来了 巨头们如何拼抢云计算?)
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