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1、中国首个基于自主CPU的国产云计算系统问世2016年6月13日，在深圳大学召开了“基于国产龙芯3B1500处理器的云计算系统SD-30”（以下简称SD-30）成果鉴定会。经深圳市科技创新委员会授权，鉴定委员会通过SD-30系统的鉴定。SD-30是深圳大学陈国良院士团队联合龙芯中科技术有限公司研制的我国第一套采用自主设计的基于龙芯3B1500处理器的云计算处理与应用系统，具有高密度、高能效、高扩展性的特点，在软硬件结合的虚拟机设计与性能优化等关键技术上达到了国内领先水平。什么是云计算自ENIAC诞生至今,计算模式在经历了单机、
2、终端-主机、客户端-服务器等几个模式的变迁之后,进入了互联网时代。在互联网将全球的电脑连接起来之后，极大的改变了人们的工作和生活方式，并带来的网络业务需求激增、应用程序层出不穷、信息规模迅猛增长、处理任务复杂多变、存储设备日趋紧张等问题。云计算正是在这样的时代背景下应运而生。它通过将计算任务分布在由大量计算机构成的云上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务，成为解决高速数据处理、海量信息存储、资源动态扩展、数据安全与实时共享等问题的有效途径。具体来说，云计算是以互联网为载体,利用虚拟化等手段整合大规模
3、分布式可配置的网络、计算、存储、数据、应用等计算资源,使其以服务的方式提供给用户,满足用户按需使用的计算模式。云计算有以下四个特点：一是以互联网为载体。云计算是一种大众参与的互联网计算模式,一切能够联网的设备都能利用互联网,实现位置透明、无所不在的访问。二是以服务是核心。各种软件和硬件都是资源并被封装成了服务,用户看到的只是服务本身,无需关心相关基础设施的具体实现,即这些基础设施对用户来说是透明的。三是资源可配置。云计算具有整合资源按需扩展的特殊意义,它利用虚拟化技术,将物理上分散的来自不同数据中心的物理资源“整合抽象”成逻
4、辑上集中的动态、可伸缩的虚拟资源,使其能够有效分配和按需扩展。四是用户可按需使用资源:用户能够在不直接购买复杂软件和硬件的情况下,最大限度地利用网络获取所需的计算力,就像使用水电一样快捷和方便。云计算的关键技术云计算运用了多种计算机技术，其中以编程模型、数据存储、数据管理、虚拟化等技术最为关键。良好的编程模型可以使云计算技术是通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再由多部服务器所组成的庞大系统搜索、计算分析之后将处理结果回传给用户。通过这项技术，远程的服务供应商可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的
5、信息，达到和“超级电脑”同样强大性能的网络服务。云计算系统采用分布式存储的方式存储数据，用冗余存储的方式保证数据的可靠性。客户与主服务器的交换只限于对元数据的操作，所有数据方面的通信操作都直接通过应用容器和云文件系统与主服务器联系，这样就可以大大提高系统的运行效率，防止主服务器负载过重。海量数据管理是指对大规模数据的计算、分析和处理，如各种搜索引擎。以互联网为计算平台的云计算能够对分布的、海量的数据进行有效可靠地处理和分析。因此，数据管理技术必需能够高效地管理大量的数据，通常数据规模达TB甚至PB级。与传统的关系数据库不同，
6、云计算的数据管理系统把所有数据都作为对象来处理，形成一个巨大的表格，用来分布存储大规模结构化数据。关于虚拟化技术，下文中深圳大学高性能中心副主任蔡晔老师有详细解释，笔者就不班门弄斧了。SD-30的庐山真面目SD-30系统采用单一整体42U机柜设计，系统占地0.759平方米，高度2米，体积1.518立方米；整机系统理论双精度浮点峰值性能为10.24万亿次/秒，整机运行功耗为5.93千瓦。SD-30共包含40个云计算节点，每个云计算节点包含两颗8核1GHz龙芯3B1500处理器。所有计算节点使用Infiniband和千兆以太网互
7、联，每两个计算节点采用1UTwins结构设计。SD-30系统支持基于分布式文件管理的龙存云存储，该存储系统包括2台元数据节点与38台数据节点，支持连接管理、系统监控、存储系统管理、权限管理、高级管理、系统配置等功能；实现了存储资源的虚拟化。SD-30系统支持Hadoop大数据处理平台，基于该平台实现了文件检索系统，可以实现文件上传，文件列表和Hadoop状态查看以及关键字检索等功能。据笔者了解，SD-30计算虚拟化效率颇为可观——通过SPECCPU2000测试表明，单CPU节点上单台、两台、四台虚拟机的计算虚拟化效率均达到8
8、0%以上；通过Stream内存带宽测试表明，单CPU节点上单台、两台、四台虚拟机的访存虚拟化效率均达到85%以上。实现自主CPU云平台的难点在哪笔者在采访深圳大学高性能中心副主任蔡晔时，他表示，“自主CPU要做到支持云平台，主要难点在虚拟化技术，把物理资源变成逻辑资源，便于调度管理。虚拟化
