百度南京数据中心：数据中心计算与变革

2013 年 1 月 11 日，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。从百度云首席架构师林仕鼎微博中也透露出包含百度自主研发 SSD 在内的五个突破性成果。

本次云计算基础设施中五个成果分别为：

• 全球首个 ARM 服务器在数据中心的规模应用，取得 10 项发明专利。实现了数据中心低成本和低功耗运行。存储密度提升 70%， TCO 降低 25%；
• 国内首个大规模部署的定制化整机柜，自主设计，取得 40 项设计专利。TCO 降低 10%，支付效率提升 10 倍；
• 国内最大的万兆集群（5000 台），百度自主研发，接入成本对比同类商用方案下降 83%；
• SSD 实现百度自主研发，产生发明专利 3 项，学术论文 2 篇。与 PCIe flash 相比，性能提升 2 倍，成本降低 40%；与 SATA SSD 相比，性能提升 6 倍，成本降低 10%；
• PUE 达国内领先、国际一流水平。如百度 M1 自建机房最佳 PUE 达 1.18，年均 PUE 达 1.37，能效提升 7%，全年完全免费冷却时间达 4200 小时，占全年时间的 48%。

传统以来，PC 与服务器界，Intel Inside 的标志几乎是不可更改的习惯。本次专为百度云服务设计的 ARM，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）。

据参观了百度南京云数据中心人员透露，该数据中心集成了国内互联网行业最大的万兆集群，集群规模超过 5000 个节点。此外，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 DDoS 攻击防御服务，而其成本不到商用设备的 10%。

林仕鼎也在微博中提到：

百度 SSD，是我一直鼓吹的 Datacenter Computing 领域中 application-driven, software-defined 设计理念的典型实践。我们重新设计了 SSD 控制系统，取消写缓冲，对外暴露数据通路，把通路调度，读写平衡、擦除等操作都留给上层软件系统。在存储系统里，已经充分考虑了读写性能不均问题，并且在机群规模进行冗余远比在单块 SSD 里考虑来得有效。这个 SSD 配合 CCDB 新存储系统已经开始大规模使用，软硬件协同创新。硬件和基础设施简单可控可管理，软件更聪明更灵活，应用从上到下逐层驱动系统进化为竖井式架构，这是在数据中心里发生的技术革命。

自建数据中心年均 PUE1.37，国内最佳。PUE（Power Usage Effectiveness）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。

此外，业内人士也对此举表达了自己的看法：

@网易汪源：需求多变时，就把硬的做成软的；需求不变时，就把软的固化成硬的。从看山是山，到看山不是山，再到看山还是山，历史总是正弦曲线般振荡。也有人是余弦，总差个周期，忽视相位差，竟成预言家。现在搞软的正当时，相信过几年百度又会来硬的。

@梁斌 penny ：1 年前百度的 HR 找我抓搞硬件的人才，我还觉得奇怪，怎么百度也要搞硬件了，现在看来，还真是搞出了东西，不过我觉得还是专业分工好，便于专业化。

@文非刀：就是用高效计算单元替换低效计算单元，在高层协调数据读写调度的竖井式结构，比较容易协调读写效率，最大的好处就是结合应用层设计方便调度了，有钱公司就是好啊，估计后续还有其他硬件出来。

@陈怀临：“计算进一步靠近数据” 。 很牛呀！不是数通的人能说出这样的理解……我记得我 2，3 年前在数通圈子里提过这个口号。

@刘欧 V ：百度这个创新最牛之处并不只在于技术方案如何，而是做事情的理念和魄力，敢于颠覆”事情就是这样的”陈规，根据现状实际需求，打破长久默认的只适合老场景的软硬件之间的信息透明程度，层与层之间信息透明了，没有旧机制的束缚，事情就变得不一样了，想象空间和新的 power 就会迸发出来，这个意义更大。

@邱隆华为：底层硬件和驱动是华为的，通过和百度合作定制，开放接口，最终应用于百度系统，效果大家都看到了。图片是华为的第三代 SSD 卡，当前已经进入第四代，性能是号称最强 F 友商的两倍，可靠性和工作时间均创记录，是数据加速的不二神器。相信第四代卡可以给百度继续带来更大的帮助。

@陈怀临：昨天普林斯顿的一个好朋友还问这个，好吧，你都做出来了，太牛了。

@梁斌 penny ：据我了解，有一些硬件企业拿他们的产品卖百度，它们集成视频编解码、数据压缩等模块在硬件上，可能是刺激了百度，于是决定自主研发。

相关内容：

林仕鼎讲稿下载《数据中心计算与变革》

资料下载：百度网页库存储引擎 BDDB 设计简介