2016年6月13日，在深圳大學(xué)召開了“基于國產(chǎn)龍芯3B1500處理器的云計(jì)算系統(tǒng)SD-30”（以下簡稱SD-30）成果鑒定會。經(jīng)深圳市科技創(chuàng)新委員會授權(quán)，鑒定委員會通過SD-30系統(tǒng)的鑒定。SD-30是深圳大學(xué)陳國良院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合龍芯中科技術(shù)有限公司研制的我國第一套采用自主設(shè)計(jì)的基于龍芯3B1500處理器的云計(jì)算處理與應(yīng)用系統(tǒng)，具有高密度、高能效、高擴(kuò)展性的特點(diǎn)，在軟硬件結(jié)合的虛擬機(jī)設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)上達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。

　　SD-30

　　SD-30系統(tǒng)采用單一整體42U機(jī)柜設(shè)計(jì)，系統(tǒng)占地0.759平方米，高度2米，體積1.518立方米；整機(jī)系統(tǒng)理論雙精度浮點(diǎn)峰值性能為10.24萬億次/秒，整機(jī)運(yùn)行功耗為5.93千瓦。

　　SD-30共包含40個(gè)云計(jì)算節(jié)點(diǎn)，每個(gè)云計(jì)算節(jié)點(diǎn)包含兩顆8核1GHz龍芯3B1500處理器。所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)使用Infiniband和千兆以太網(wǎng)互聯(lián)，每兩個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)采用1UTwins結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

　　SD-30系統(tǒng)支持基于分布式文件管理的龍存云存儲，該存儲系統(tǒng)包括2臺元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)與38臺數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，支持連接管理、系統(tǒng)監(jiān)控、存儲系統(tǒng)管理、權(quán)限管理、高級管理、系統(tǒng)配置等功能；實(shí)現(xiàn)了存儲資源的虛擬化。

　　SD-30系統(tǒng)支持Hadoop大數(shù)據(jù)處理平臺，基于該平臺實(shí)現(xiàn)了文件檢索系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)文件上傳，文件列表和Hadoop狀態(tài)查看以及關(guān)鍵字檢索等功能。

　　據(jù)了解，SD-30計(jì)算虛擬化效率頗為可觀——通過SPEC CPU2000測試表明，單CPU節(jié)點(diǎn)上單臺、兩臺、四臺虛擬機(jī)的計(jì)算虛擬化效率均達(dá)到80%以上；通過Stream內(nèi)存帶寬測試表明，單CPU節(jié)點(diǎn)上單臺、兩臺、四臺虛擬機(jī)的訪存虛擬化效率均達(dá)到85%以上。

　　SD-30和蔡曄老師

　　筆者在采訪深圳大學(xué)高性能中心副主任蔡曄時(shí)，他表示，“自主CPU要做到支持云平臺，主要難點(diǎn)在虛擬化技術(shù)，把物理資源變成邏輯資源，便于調(diào)度管理。虛擬化可以分為兩個(gè)方面理解，一是正向虛擬化——把多個(gè)物理節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)，Hadoop、云儲存這些互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用其實(shí)需要的是這種。另一種是反向虛擬化——把一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)拆分為多個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)，而真正需要在CPU層面支持的主要是反向虛擬化，其他都是軟件的工作……為實(shí)現(xiàn)龍芯3B1500支持云平臺，深圳大學(xué)和龍芯公司采用了軟硬結(jié)合的辦法，對操作系統(tǒng)內(nèi)核做一定修改，終于在SD-30上實(shí)現(xiàn)了基于國產(chǎn)龍芯CPU的虛擬化系統(tǒng)HKVM-Loongson，系統(tǒng)采用KVM虛擬化技術(shù)和OpenStack開源云計(jì)算軟件棧，首次在超過40臺國產(chǎn)龍芯集群服務(wù)器上構(gòu)建了大規(guī)模的虛擬化節(jié)點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)了對300個(gè)以上云計(jì)算虛擬節(jié)點(diǎn)的有效資源管理與調(diào)度。”

　　對于云計(jì)算是否是自主CPU的機(jī)遇，蔡曄表示，“云計(jì)算不僅不是自主CPU的阻礙，反而是一個(gè)自主CPU擴(kuò)大應(yīng)用的機(jī)會……相對于反向虛擬化，自主CPU更應(yīng)該關(guān)注正向虛擬化，因?yàn)樽灾鰿PU雖然在絕對性能上和國外產(chǎn)品有差距，但卻具有功耗、性能適中，性能-功耗比較好的特點(diǎn)。使用性能功耗比較高的自主CPU做云計(jì)算，雖然在單個(gè)節(jié)點(diǎn)性能并不突出的，但組成一個(gè)大的集群，管理起來，形成一個(gè)整體，就能提供較好的服務(wù)。”

　　雖然SD-30在絕對性能和實(shí)用性上和國外產(chǎn)品有不小的差距——比如在帶寬和雙精浮點(diǎn)上差距不小，在計(jì)算虛擬化效率上相對于國外90%以上的效率也有差距，但本次的3B1500支持云平臺更多是解決有無的問題。

　　下一步，龍芯將實(shí)現(xiàn)3A2000/3B2000對云平臺的支持，而且由于采用硬件虛擬化技術(shù)，可以不需要修改操作系統(tǒng)，換言之，就是可以原生的支持虛擬化軟件，效率可以更高——據(jù)龍芯估算，3A2000/3B2000在采用硬件虛擬化技術(shù)后，其計(jì)算虛擬化效率可以接近100%。

　　另外，作為中國首個(gè)基于自主CPU的國產(chǎn)云計(jì)算系統(tǒng)。SD-30項(xiàng)目的完成將有效的帶動廣東省乃至我國計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，極大地促進(jìn)國產(chǎn)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈在基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、平臺服務(wù)和軟件服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)的充分發(fā)展——研制的SD-30系統(tǒng)將安全可靠服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、管理、散熱和電源全面結(jié)合至單一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，并以安全可靠的通用BIOS、通用操作系統(tǒng)、通用中間件、通用數(shù)據(jù)庫、通用典型應(yīng)用程序和通用管理軟件為基礎(chǔ)，集成、優(yōu)化成一個(gè)面向多種行業(yè)的、高并發(fā)高密集的全國產(chǎn)云計(jì)算系統(tǒng)。這一定程度上有助于中國突破國際巨頭的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)壟斷。

　　SD-30系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的小型機(jī)和服務(wù)器在應(yīng)用上具有一定優(yōu)勢——具有硬件、軟件和應(yīng)用一體化交付的特點(diǎn)，具有用戶開箱即用的優(yōu)勢，用戶無需組建專門的團(tuán)隊(duì)花費(fèi)大量的時(shí)間和金錢設(shè)計(jì)、測試和調(diào)整集成式定制解決方法。

　　由于SD-30系統(tǒng)由于具有通用系統(tǒng)的靈活性、云的伸縮性和針對工作負(fù)載調(diào)優(yōu)的設(shè)備的簡易性，在政府信息化、云計(jì)算、電子商務(wù)、安全存儲等眾多行業(yè)中有巨大需求，在廣東省乃至全國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有巨大的應(yīng)用潛力。

　　目前SD-30及其相關(guān)核心技術(shù)已經(jīng)在多家單位開展了相關(guān)應(yīng)用推廣工作，同時(shí)還與龍芯中科、曙光、浪潮、龍芯夢蘭、金蝶、深圳移動、華為、太極、天源迪科、華大基因等著名企業(yè)及國內(nèi)外多所大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)建立了密切的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，進(jìn)行進(jìn)一步推廣。