Alibaba Cloudは、CPUに代わる新たな制御・加速センターとしてクラウドデータセンター専用プロセッサCIPUをリリース

6月13日、アリババクラウドインテリジェンスの張建鋒社長はサミットでCIPU（クラウドインフラストラクチャプロセッシングユニット）を正式にリリースした。これは、新しいクラウド データ センター向けに設計された専用プロセッサです。将来的にはCPUに代わり、クラウドコンピューティングの制御と加速の中心となるでしょう。

この新しいシステム アーキテクチャでは、CIPU はデータ センターのコンピューティング、ストレージ、ネットワーク リソースを迅速にクラウド化し、ハードウェア アクセラレーションを行い、FeiTian クラウド オペレーティング システムに上位接続して、世界中の何百万台ものサーバーをスーパーコンピューターに接続します。

Alibaba Cloud Intelligence 社長の張建峰氏が CIPU をリリース

たとえば、CIPU をコンピューティングと組み合わせると、さまざまな種類のリソースを持つサーバーにすばやくアクセスでき、コンピューティング電力の損失が「0」になり、ハードウェア レベルのセキュリティ強化分離が実現します。 CIPU はストレージと組み合わせられ、ストレージ コンピューティング分離アーキテクチャにおけるブロック ストレージ アクセスのハードウェア アクセラレーションを実行し、クラウド ディスク ストレージの IOPS は最大 300 万に達し、ロングテール レイテンシは 50% 削減されます。 CIPU をネットワークと組み合わせることで、高帯域幅の物理ネットワーク上でハードウェア アクセラレーションを実行し、レイテンシが 5us と低い大規模な弾力性のある RDMA 高性能ネットワークを構築します。

CIPU アーキテクチャ図

CIPU と FeiTian をベースにした新世代のクラウド コンピューティング アーキテクチャ システムは、一般的なコンピューティング、ビッグ データ、人工知能などのコア シナリオのコンピューティング テストで優れたパフォーマンスを実証しました。一般的な分散コンピューティングの分野では、Redis のパフォーマンスが 68% 向上し、MySQL は 60% 向上し、Nginx は 30% 向上しました。高スループットのインターネット サービスをクラウドに移行した後、クラスターのスループットは自社構築の物理マシンと比較して 30% 増加し、ビジネス ピーク時のレイテンシは 90% 削減されます。ビッグデータや AI などのコンピューティングおよびデータ集約型のシナリオでは、従来の TCP ネットワークと比較して、弾性 RDMA 高性能ネットワークのスループット容量が 30% 以上向上します。クラウド ネイティブに関しては、コンテナの起動速度が 350% 高速化され、サーバーレス シナリオでは 3,000 個の Elastic コンテナ インスタンスを 6 秒で起動できます。

CIPUの特徴

CIPU はなぜ必要なのでしょうか?張建鋒氏は、過去 10 年間でクラウド コンピューティング テクノロジは 2 つの発展段階を経てきたと考えています。第 1 段階は、分散型および仮想化テクノロジがメインフレームに取って代わり、当時の企業が要求するコンピューティング パワーの規模を満たした段階です。第2段階では、リソースプーリング技術が登場しました。 Alibaba を例にとると、コンピューティングとストレージを分離したアーキテクチャにより、コンピューティング、ストレージ、ネットワークのリソースが個別にプールされ、規模と安定性のボトルネックを打破し、超大規模なクラウド コンピューティング サービスを提供しました。

しかし、データ集約型コンピューティング シナリオの普及に伴い、低レイテンシと高帯域幅に対するユーザーの需要が高まっており、従来の CPU 中心のコンピューティング アーキテクチャではこの傾向に適応できません。この問題を解決するために、アリババクラウドの研究開発チームは2015年から技術研究を開始し、2017年に仮想化損失ゼロの業界初のShenlongクラウドサーバーをリリースしました。長年の自己研究と反復を経て、ShenlongやElastic RDMAなどのコアテクノロジーは継続的に深く統合され、CIPUを中心とした新しいアーキテクチャへと進化し、クラウドコンピューティングは第3段階に入りました。

アリババクラウドは技術基盤の強化も続けており、自社開発のチップ、サーバー、FeiTianオペレーティングシステムを含むハードウェアとソフトウェアの統合インフラストラクチャを確立しました。これらのインフラストラクチャは、Alibaba Cloud 製品の 4 つのコア コンポーネントである X-Dragon コンピューティング、Pangu ストレージ、Luoshen ネットワーク、セキュリティ カーネルを強力にサポートします。国際的に認知されている組織であるガートナーが発表した年次レポートで、アリババクラウドはコンピューティング、ストレージ、ネットワーク、セキュリティの4つのカテゴリーで最高得点を獲得し、IaaSインフラストラクチャ全体の機能でも世界最高得点を獲得しました。