多樣性算力技術(shù)愿景白皮書

??????中興通訊股份有限公司清華大學計算機系高性能計算研究所新華三集速突破，人類社會已經(jīng)迎來了數(shù)字經(jīng)濟時代。萬物互聯(lián)產(chǎn)生各種各樣的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)成為勞動、資本、土地和技術(shù)之外的第5個生產(chǎn)要素，圍繞數(shù)據(jù)分析處理的算力成為新的生產(chǎn)力。行業(yè)應(yīng)用的多樣性帶來數(shù)據(jù)和算力的多樣性，沒有一種計算架構(gòu)可以高效滿足所有業(yè)務(wù)訴求。計算密集型應(yīng)用需要計算平臺執(zhí)行邏輯復(fù)雜的調(diào)度任務(wù)，而數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用則需要高效率地完成海量數(shù)據(jù)并發(fā)傳統(tǒng)CPU架構(gòu)強調(diào)高性能單核處理能力，雖能兼容大量指令，但在AI或高計算任務(wù)執(zhí)行效率較低，功耗較高不符合綠色節(jié)能的發(fā)展趨勢。以ARM為代表的RISC流派CPU稱雄智能終端側(cè)市場。隨著消費側(cè)技術(shù)迭代的快周期，ARM在工藝制程取得領(lǐng)先，并在多核并發(fā)、高了多款面向桌面應(yīng)用的產(chǎn)品，基于Alpha架構(gòu)的中國超級計算拿下多個世界第一，RISC-V的單板一致性的規(guī)范來發(fā)揮產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)，需要便于應(yīng)用適配和遷移的工具促進應(yīng)用發(fā)展，需要客觀中立衡量性能的“標尺”牽引技術(shù)提升，形成生態(tài)型產(chǎn)業(yè)布局。本白皮書從需求角度，探究國內(nèi)多電信行業(yè)引入多樣性算力的具體方案和步驟，為業(yè)界提供最佳實踐參考。我們呼吁凝聚行業(yè)力量，以面向?qū)嶋H應(yīng)用為導(dǎo)向，同心協(xié)力，為世界算力page02 03 03 05 05 06 061.3.1標準體系不成熟,影響產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展 061.3.2評測標準不完善,缺乏牽引產(chǎn)業(yè)進步的公正“標尺” 1.3.3生態(tài)發(fā)展依然薄弱,需集中力量,加強合作 2ARM技術(shù)發(fā)展策略建議 09 092.2編譯器 2.3操作系統(tǒng) 3.1硬件上制定客觀完備的測試基準,推進硬件開放 3.2.1操作系統(tǒng)(OS) 3.2.2虛擬化層 3.2.3數(shù)據(jù)庫層 3.2.5應(yīng)用層 3.3應(yīng)用遷移的自動化工具體系 22 23 24page03過去十年云計算技術(shù)向各行各業(yè)不斷滲透，直接帶動了數(shù)據(jù)中心建設(shè)的蓬勃發(fā)展，比2015年增長了超過一倍。服務(wù)器作為數(shù)據(jù)中心提供算力的計算底座，其出貨量近幾年也一直呈按照芯片的組成，計算方式可以分為同構(gòu)計算和異構(gòu)計算。例如，由CPU提供算為同構(gòu)計算。CPU作為通用服務(wù)器中最核心的部件，負責指令讀取、譯碼和執(zhí)行。CPU指令集可實現(xiàn)復(fù)雜功能的指令和靈活多樣的編碼方式來提高程序的運行速度；精簡指令集出現(xiàn)在復(fù)雜指令集之后，主要有ARM架構(gòu)、MIPS架構(gòu)和Alpha架構(gòu)等，精簡指令集采用等長的指令，將一條指令分割成若干個進程或者線程，交給不同的處理器并行處理，效率較高，工藝相對簡單且成本低。復(fù)雜指令集（x86）憑借其多年來構(gòu)建的完善的生態(tài)體系，占據(jù)了超過99.5%的市場份額，其代表廠商是Intel和AMD。分析機構(gòu)MercuryResearch公布的2019年全球x86架構(gòu)處理器市場數(shù)據(jù)顯示[3]，Intel份額為95.5%，AMD依靠霄龍(EPYC)處理器的上市，市場份額逐年增加，達到了4.5%。x86架構(gòu)的國內(nèi)廠商主要有海光和兆芯。精簡指令集主要用于智能手機和嵌入式市場，長期以來由ARM占據(jù)著絕大多數(shù)的市場份額。在ARMv8推出后，其市場不再局限于嵌page04領(lǐng)域，高性能計算、服務(wù)器和桌面也都成為其重要拓展方向。近幾年來，在ARM及其生態(tài)合作伙伴的共同努力下，ARM服務(wù)器市場逐漸興起，特別是在中國，國產(chǎn)的ARM服務(wù)器加速發(fā)展。精簡指令集國外代表廠商有Ampere（ARM）和Marvell（ARM），國內(nèi)廠商則有華為鯤鵬在國家對集成電路產(chǎn)業(yè)優(yōu)惠政策和產(chǎn)業(yè)基金等扶持下，近幾年國內(nèi)培育出了一批國產(chǎn)位和研究機構(gòu)，產(chǎn)品覆蓋了高性能計算、桌面、移動和嵌入式等多種應(yīng)用場景。國產(chǎn)CPU研發(fā)絕大多數(shù)都是采用同國外合作的方式，主要途徑包括購買指令集授權(quán)、技術(shù)合作等。x86陣營的海光和兆芯，通過技術(shù)合作獲得架構(gòu)授權(quán)。海光通過和AMD合作，獲得x86指令集架構(gòu)的授權(quán)和AMDNaples的IP授權(quán)，以及CPU設(shè)計的全部接近2000萬行源代碼?；贏MD的Zen1核心架構(gòu)開發(fā)了的Naples相當，同時具備與x86生態(tài)的良好兼容性，目前基于海光自研全新微架構(gòu)設(shè)計的海光第二代CPU已量產(chǎn)，第三代CPU也即將于2021年中量產(chǎn)。目前海光CPU已經(jīng)大量應(yīng)用于電信、金融、能源、交通、教育等關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域。兆芯通過威盛獲得x86授權(quán)，產(chǎn)品線有面向桌面/嵌入式的“開先”和面向服務(wù)器的“開勝”兩大產(chǎn)品系列，其中最新的桌面處理器KX-6000系列，基于16nm工藝，支持8核，主頻3GHz，但是與國外高端CPU存在一定差距。ARM陣營的華為和飛騰，購買ARM指令集架構(gòu)授權(quán)，自行編寫代碼并設(shè)計芯片，掌握了完整的知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)。其中，飛騰于2020年7月發(fā)布的面向服務(wù)器的騰云S2500，基于16nm工藝，具有64個自主用了先進的7nm工藝，在服務(wù)器CPU市場上具備較強的競爭力，目前已有12家整機廠商基于鯤鵬主板推出自由品牌的服務(wù)器。除此以外，龍芯采用MIPS架構(gòu)，推出的3A/3B3000產(chǎn)品，主要面向桌面應(yīng)用。申威采用Alpha架構(gòu)，開發(fā)了大量自主知識產(chǎn)權(quán)的指令集，處理器芯片也不斷更新演為代表的異構(gòu)計算模式也在快速發(fā)展。異構(gòu)計算是CPU、ASIC、GPU、FPGA等各種使用不同指令集、不同體系架構(gòu)的計算單元，在一個混合系統(tǒng)下執(zhí)行計算的特殊方式。在這種組合下，CPUpage05目前，全球主要獨立GPU顯卡生產(chǎn)廠家有Nvidia、AMD和Intel。其中，Nvidia在人工智能及圖像處理領(lǐng)域產(chǎn)品布局全面，性能、生態(tài)良好，占有全球70-90%的市場份額（數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)NPU卡生產(chǎn)廠家有華為和寒武紀等。華為NPU卡在智慧鋼鐵（如鋼鐵表面質(zhì)檢）、工業(yè)視覺（如缺陷檢測）等領(lǐng)域有一定量的應(yīng)用。寒武紀NPU卡主要應(yīng)用在機器視覺（如圖像分類、檢測）、可重復(fù)編程器件，在數(shù)據(jù)中心、通信、航空、國防等有較高并行計算需求的領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。FPGA應(yīng)用對開發(fā)人員要求較高，需要了解底層硬件知識，目前FPGA廠家為了降低開發(fā)門檻，在不斷優(yōu)化開發(fā)平臺，以期使FPGA開發(fā)更加快速、便捷。美國廠家Xilinx和Intel占據(jù)了90%左右的前端移動化和后端集群化逐漸成為當前信息技術(shù)發(fā)展的兩大主流趨勢經(jīng)從桌面互聯(lián)網(wǎng)時代進入了移動互聯(lián)網(wǎng)時代，并逐步向萬物互聯(lián)時代演進，桌面終端適應(yīng)移動場景成為大勢所趨，因此芯片生態(tài)能否擁抱移動互聯(lián)甚至萬物互聯(lián)將成為未來能否獲得用戶和市場的關(guān)鍵。另一方面，隨著各行業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)模式逐步向云端遷移，云端集中承擔了海量的信息處理需求，這對云端服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全設(shè)備等的運算性能提出了更高要求，同時出于成本考慮，也對芯片的單位功耗下的算力要求不斷提升。傳統(tǒng)CPU架構(gòu)更注重單核性能，堅持性能page06計算是生態(tài)型的產(chǎn)業(yè)，離不開全球分工合作，但是受外部環(huán)境影響，供應(yīng)鏈性。當前數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域x86占據(jù)統(tǒng)治地位，為保障供應(yīng)鏈安全，多樣性計算產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。我國發(fā)展處理器首先需獲取指令集授權(quán)，以華為海思以及天津飛騰為代表的ARM芯片廠商，均已獲得了ARMv8架構(gòu)的永久指令集授權(quán)。ARM架構(gòu)獨特的授權(quán)模式有利于構(gòu)建多樣性計算生態(tài)，ARM架構(gòu)由ARM公司以IP對外授權(quán)的方式運營，合作伙伴獲得IP授權(quán)許可證，在IP授權(quán)形式下，芯片設(shè)計公司可以直接拿到授權(quán)圖紙，研發(fā)周期大大縮短，同時可以結(jié)合自身需求開發(fā)出定制化的CPU。相較于傳統(tǒng)CPU架構(gòu)，ARM架構(gòu)開發(fā)難度低、設(shè)計自由度高、架構(gòu)授權(quán)允許自行開發(fā)核心代碼，且ARMCPU芯片供應(yīng)商眾多，主流的服務(wù)器操作系統(tǒng)如Linux、Ubuntu和Debian對ARM架構(gòu)支持的力度也在不斷增強，生態(tài)發(fā)展正在持續(xù)完善。同時，基于MIPs、Alpha等指令集架構(gòu)，我國也有以龍芯、申威等為代表的廠商研發(fā)產(chǎn)品，龍芯和申威早期分別購買了MIPS指1.3.1標準體系不成熟,影響產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展數(shù)據(jù)中心算力平臺是系統(tǒng)性產(chǎn)品，隨著多樣性技術(shù)路線的引入和發(fā)展，各產(chǎn)品的兼加突出。無論哪一種算力的規(guī)模部署，均需要解決產(chǎn)業(yè)上下游組件的兼容性問題，并推動組件、產(chǎn)品和解決方案的同步發(fā)展，提供有競爭力的服務(wù)器整機設(shè)計，降低OEM/ODM服務(wù)器開發(fā)成性相關(guān)測試規(guī)范和標準的制定，并開展多樣性算力測試驗證促進產(chǎn)業(yè)鏈成熟。算力平臺的硬件、固件、整機和基礎(chǔ)軟件廠商眾多，OS、BIOS和硬件(CPU、其它組件)之間如果缺乏統(tǒng)一的接口演進產(chǎn)生兼容性的問題。此外，如果沒有針對工具鏈和編譯器定義統(tǒng)一的接口，上層軟件為了進行性能優(yōu)化就需要針對不同的系統(tǒng)，分別進行差異化的參數(shù)配置和調(diào)優(yōu)，在某個平臺上編譯構(gòu)建業(yè)的迫切需求。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴展，用戶需要智能、高效、可擴展的page07備進行運維。服務(wù)器系統(tǒng)管理架構(gòu)的核心是BMC(基板管理控制器)，一方面，需要制定開放的硬各組件間的交互、兼容。另一方面，需要從產(chǎn)品層面規(guī)定服務(wù)器應(yīng)具備的系統(tǒng)管理功能、性能、安全性等方面的要求，促進先進的服務(wù)器管理能力（故障精準診斷，動態(tài)能耗管理，安全可信等）、提升系統(tǒng)可靠性，滿足數(shù)據(jù)中心用戶的需求。通過定義服務(wù)器管理的接口規(guī)范，逐步建立1.3.2評測標準不完善,缺乏牽引產(chǎn)業(yè)進步的公正“標尺”計算平臺蓬勃發(fā)展遵循開放、精簡、低功耗、高并發(fā)的方向，以更低的成本前業(yè)界采用較多的SPEC基準對公平公正評測ARM等多樣性計算平臺有不少差距，不同架構(gòu)處理器采用SPEC基準對比評測時，結(jié)果對x86架構(gòu)更友好，主要表現(xiàn)在Workload的選擇大部分是x86原生，如ICC等編譯器組件存在定向結(jié)果優(yōu)化，測試分數(shù)會高，但實際跑應(yīng)用效果不明顯。另外缺少對如對大數(shù)據(jù)、分布式存儲、游戲類主流場景的覆蓋，在選擇的Workload方面因歷史繼承等問題，Perl編譯器和AI等Workload選擇比較舊，x.264等版本比較老，在結(jié)合新型應(yīng)用方面有一些欠缺，存在“評分高，運行卡”等行業(yè)現(xiàn)實問題。此外，虛擬化性能驗證考慮不足，難以適價結(jié)果優(yōu)化多樣性算力平臺的性能時，存在與實際算力的偏差。亟需建立面向多樣性算力的開1.3.3生態(tài)發(fā)展依然薄弱,需集中力量,加強合作近幾十年的全球化發(fā)展，在計算和通信等技術(shù)領(lǐng)域都構(gòu)建了體系。在全球環(huán)境日益不確定的背景之下，如何加強全球產(chǎn)業(yè)伙伴的合作，增進共享多樣性算力的正常供應(yīng)秩序受到影響，增加了產(chǎn)業(yè)鏈不確定性和業(yè)務(wù)正常開展的風險。x86架構(gòu)以外，ARM架構(gòu)的服務(wù)器供應(yīng)方正日趨完善，而其他計算平臺的服務(wù)器供應(yīng)方均不夠豐富，市場選擇少難以page08其次，在應(yīng)用角度，由于指令集的差異，選用非x86處理器一般要進行應(yīng)用遷為例，C/C++/Go等編譯型語言開發(fā)的程序在從x86平臺遷移到ARM平臺時，需要進行重新編譯。國產(chǎn)ARM生態(tài)經(jīng)由華為和飛騰的持續(xù)建設(shè)，已取得一定成效。其他計算平臺受限于技術(shù)路線供應(yīng)鏈不確定性帶來的硬件生態(tài)問題，大量應(yīng)用遷移帶來的軟件生態(tài)問題，都對多樣性業(yè)體系的發(fā)展提出了挑戰(zhàn)，考慮到當前國內(nèi)各技術(shù)路線的發(fā)展情況，現(xiàn)階段面向數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域建page092ARM技術(shù)發(fā)展策略建議處理器技術(shù)的發(fā)展，不僅僅體現(xiàn)在算力本身的提升，上層應(yīng)用的兼容性也是生態(tài)建面。而應(yīng)用的兼容性可以從以下幾個方面考量，處理器指令集直接決定了上層軟件的技術(shù)路線，操作系統(tǒng)是應(yīng)用的底座，編譯器很大程度上決定了程序運行的性能。本章節(jié)將分析目前ARM架構(gòu)CPU采用的指令集，操作系統(tǒng)和編譯器的版本，并給出電信行業(yè)ARM架構(gòu)CPU指令集、操作系統(tǒng)ARM架構(gòu)是不斷演進的，基于功能、性能和安全性的考慮,ARM公司每擴展并進行指令集的版本演進，同時ARM和生態(tài)伙伴會在LinuxK這些最新的ARM架構(gòu)擴展，從而對絕大部分上層應(yīng)用屏蔽底層硬件系統(tǒng)架構(gòu)的區(qū)別?？紤]到電信行業(yè)高可靠性的要求，并基于當前電信應(yīng)用以及主流ARM架構(gòu)CPU的現(xiàn)狀,建議今年將電信行業(yè)視，綜合考慮各個廠家產(chǎn)品的實際研發(fā)進度，以及ARM指令集新的版本是否針對電信行業(yè)實際需2.2編譯器不同應(yīng)用對編譯器更新頻度以及穩(wěn)定等有不同要求。具體到電信行業(yè)，網(wǎng)絡(luò)云場景偏定性，因此穩(wěn)定的GCC版本是其基本訴求；而對于IT云和公有云等場景，則要求最新的GCC版本面GCC9具有更強大的自動矢量化、循環(huán)展開等優(yōu)化特性。前端語言方面，GCC9全面支持C+夠充分發(fā)揮ARM架構(gòu)優(yōu)勢。此外，GCC9提供了最新的編譯告警提示信息，可以更方便地幫助開以后每年審視編譯器版本，遵循版本漸進的原則上只采用發(fā)布一年以上的GCC新版本。例如2021年可推動各個CPU廠家采用2020年已發(fā)布的最新版GCC10。GCC10不僅包含許多新的體系結(jié)構(gòu)功能，而且還是迄今為止性能最高的GCC版本。采用GCC10編譯應(yīng)用程序可以充分利用最新ARM架構(gòu)的優(yōu)勢，例如GCC10完全支持SVE的ARMC語言擴展，這使得開發(fā)者可以訪問4000多種內(nèi)部函數(shù)，并在內(nèi)核中使用SVE的許當前主流的Linux操作系統(tǒng)包括Ubuntu，SUSE，openEuler等。Ubuntu的開發(fā)由英國Canonical有限公司主導(dǎo)，基于Debian發(fā)行版和GNOME桌面環(huán)境，每2年發(fā)布一個LTS長期支持用情況,建議今年將電信行業(yè)ARM架構(gòu)操在此操作系統(tǒng)版本基線之上，還建議系統(tǒng)應(yīng)滿足高度中文支持，提供與桌面環(huán)境文化體驗；針對Linux操作系統(tǒng)管理、維護及易用性差等問題，提供插件式系統(tǒng)管理與維護框架，快速實現(xiàn)或擴展?jié)M足特定需求的系統(tǒng)管理和維護工具；針對Linux系統(tǒng)軟件包依賴關(guān)系復(fù)雜、普通用戶安裝軟件困難等問題，提供基于軟件倉庫的軟件包自動更新技術(shù)；從而為電信級市場提供高穩(wěn)定性、高安全性、高質(zhì)量、高性能和高可用性的操作系統(tǒng)平臺，推薦支持內(nèi)核熱補丁和熱替換特性，縮短業(yè)務(wù)中斷時間。具備vCPU的陷入陷出、內(nèi)存CPU占用率等觀察能力，提升今后建議每年審視，綜合考慮各個廠家產(chǎn)品的實際研發(fā)進度，操作系統(tǒng)新的版本是否3.1硬件上制定客觀完備的測試基準,推進硬件開放傳統(tǒng)計算平臺之外，引入多樣性算力首先要解決“能不能用”的問題。面向不各類處理器產(chǎn)品在云計算場景下的應(yīng)用，需聯(lián)合應(yīng)用行業(yè)代表、測試機構(gòu)代表、處理器廠商、整機廠商、OS廠商、從事基準研究的高校，共同開發(fā)有技術(shù)競爭力和產(chǎn)業(yè)影響力的性能基準，填補國家產(chǎn)業(yè)基準空白的同時引領(lǐng)多樣性算力性能的蓬勃發(fā)展。其中，考慮核心應(yīng)用對CPU的資源消耗情況，尤其各類處理器核心的性能差異，在電信行業(yè)虛擬化條件下制定計算性能的評估制定基準測試標準。同時，基于電信行業(yè)典型應(yīng)用場景，對性能基準的負載選擇也進行評估和開發(fā)。目標是推動制定NFV服務(wù)器計算基準測試標準，全面、客觀地評估不同架構(gòu)處理器及計算核心算數(shù)據(jù)中心服務(wù)器硬件上存在生態(tài)壟斷、企業(yè)間產(chǎn)品互相捆綁的情況。為推動基礎(chǔ)軟OS）、固件、CPU及其它硬件間的兼容適配，支持更強的可擴展性，促進ARM服務(wù)器生態(tài)的發(fā)展，需要制定基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器在系統(tǒng)管理、軟硬件解耦等方面的開放標準。包括規(guī)定基于BMC的帶外、帶內(nèi)管理功能要求（訪問、部署配置、維護診斷、告警監(jiān)控等）、軟件管理接口要求、硬件管理技術(shù)要求、安全要求（賬號安全、立相關(guān)技術(shù)標準后，通過功能、性能測試方式來評估各廠商產(chǎn)品滿足用戶需求的程度，并通過兼現(xiàn)代應(yīng)用軟件功能日益豐富，代碼規(guī)模大，多采用組件化分工協(xié)作，不同組件織提供和維護，相互依賴關(guān)系復(fù)雜。因此需要從IT技術(shù)全棧視角審視支持多樣性算力適配和遷移的條件。如下圖所示，典型的軟件技術(shù)棧具體包括操作系統(tǒng)、虛擬化、數(shù)據(jù)庫、中間件、應(yīng)用軟3.2.1操作系統(tǒng)(OS)為更好地適配多樣性算力，建議從生態(tài)、功能、可靠性、1.生態(tài)上，OS要能同時適配多樣化的CPU算力底座，要支持鯤鵬、飛騰等ARM芯片，要能適配主流板卡，包括但不限于網(wǎng)卡、RAID卡、GPU卡、硬盤等設(shè)備。供應(yīng)上要基于開源社區(qū)打造多元化OS底座，既與國際主流社區(qū)保持回合同步，又可以獨立演進不受極端情況斷供的影響；選取軟件包時要能覆蓋90%以上的客戶場景，并能做到版本間的前向兼容；2.功能上，OS要能提供上層應(yīng)用必需的能力。包括OS必須集成滿足一定性能要求的編譯環(huán)境（gcc、jdk）和動態(tài)庫（glibc常見業(yè)務(wù)提供基礎(chǔ)的底層支撐，如能提供基于KVM、QEMU的虛擬化能力，提供基于docker、k8s的容器能力等；3.可靠性上，OS要提供良好的可靠性保障：如能對內(nèi)核崩潰提供快速的定位、恢復(fù)機制，能對可靠性要求較高的容器、虛擬化提供額外的可靠性保障；4.安全方面，OS需要具備完善的安全能力：要能根據(jù)影響程度及時修復(fù)影響較大的CVE漏洞，并在官方網(wǎng)站上發(fā)布修復(fù)公告，能提供完整性度量、機密計算等高級安全特性，做到OS層面的高可信、高安全度；5.服務(wù)支撐方面，商用OS需要考慮OSV的團隊服務(wù)能力，非商用OS需要考慮社區(qū)服務(wù)能當前支持ARM平臺的國產(chǎn)商用操作系統(tǒng)包3.2.2虛擬化層多樣性算力。其次，在虛擬化軟件層建立基準要求，能納管不斷豐富的IT基礎(chǔ)設(shè)施，包括x86/ARM等不同指令集架構(gòu)的硬件，支持不同架構(gòu)硬件資源池的混合部署，助力用戶應(yīng)用朝著更敏為更好地適配多樣性算力，建議從生態(tài)、功能、性能、可1.在軟件生態(tài)上，針對多樣化CPU算力底座進行適配時，需要制定基準要求來統(tǒng)一虛擬化軟件的生態(tài)，要求屏蔽不同CPU架構(gòu)的差異，除x86外，還要能支持不同架構(gòu)資源池的混合部署，從而為用戶提供差異化的選擇；在適配多樣化CPU算力底座需要考慮的主要包括：2.從功能上，虛擬化層軟件需要提供必須的基礎(chǔ)能力，包括CPU虛擬化技術(shù)、內(nèi)存虛擬化技術(shù)、IO虛擬機化技術(shù)等，支持跨主機熱遷移、智能內(nèi)存復(fù)用、虛擬機高可用、動態(tài)資源調(diào)度等關(guān)鍵特性；在硬件支持情況、設(shè)備的驅(qū)動支持和Host/GuestOS的操作系統(tǒng)支持等方面要能在多類型的硬件平臺混合部署，實現(xiàn)更靈活更好的擴展性；3.從性能上，技術(shù)路線的發(fā)展應(yīng)該支持處理器架構(gòu)發(fā)展方向為更高密度的核數(shù)，更低的功4.可靠性上，虛擬化層軟件能支持包括虛擬機HA、虛擬機熱遷移、虛擬機負載均衡、故障檢測等特性；5.安全方面，虛擬化層軟件安全解決方案需要從不同層面解決。在物理資源層可以通過可信計算技術(shù)來保證主機硬件（BIOS、操作系統(tǒng)引導(dǎo)程序等）的安全性；操作系統(tǒng)層通過Host/GuestOS的安全機制來保障操作系統(tǒng)的安全可靠；在虛擬化層可以通過Hypervisor安全機制或3.2.3數(shù)據(jù)庫層為更好地適配多樣性算力，建議從業(yè)務(wù)場景、可遷移性、1.在業(yè)務(wù)場景上，數(shù)據(jù)庫要支持多引擎，要能同時支持行存引擎、列存引擎、內(nèi)存引擎等多種引擎模式，來充分支撐交易型、分析型、高性能等不同的業(yè)務(wù)需要；同時要考慮不同類型數(shù)據(jù)庫間的遷移，要考慮所選數(shù)據(jù)庫具有良好的語法兼容性；2.性能上，數(shù)據(jù)庫要能滿足高性能場景的業(yè)務(wù)訴求，包括高tpmC和高并發(fā)下的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)庫要能充分利用ARM多核NUMA的特點，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)做NUMA分區(qū)化改造，比如部分廠商的23.高可用上，要求數(shù)據(jù)庫能在一定負載強度、一定業(yè)務(wù)量下達到能滿足業(yè)務(wù)需求的RTO時間（故障恢復(fù)時長比如60%負載、70+萬tp4.可遷移性上，標準須約束數(shù)據(jù)庫具備完整、可靠的手動/自動遷移流程/規(guī)范，可以對自動化方式實現(xiàn)主流數(shù)據(jù)庫遷移提出要求，可以對遷移成功率設(shè)置最低標準（比如90%以上）；5.安全性上，數(shù)據(jù)庫需要在運行安全和存儲信息的安全兩方面滿足安全訴求，需要能對核心當前已支持ARM平臺的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫廠商包金倉、達夢、南大通用、阿里、騰訊、電信自研數(shù)據(jù)庫（TiDB，Tel發(fā)提供了強有力的支撐，通過服務(wù)或者服務(wù)組件來實現(xiàn)更高層次的復(fù)用、解耦和互操作。當前，對中間件的選擇，從供應(yīng)來源上來看，推薦從持續(xù)投入研發(fā)、創(chuàng)新以及服務(wù)能力建設(shè)且聚焦基礎(chǔ)軟件的廠商如寶蘭德、東方通等供應(yīng)商以及開放性較好的開源軟件中選擇，呈上啟下，連接好底3.2.5應(yīng)用層發(fā)數(shù)據(jù)處理、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)需求不斷擴大，容器化部署、分布式處理等場景加速向CRM、BOSS、MSS等核心系統(tǒng)滲透，需要底層IT基礎(chǔ)設(shè)施在并行計算、內(nèi)存容量和帶寬等方面提供更考慮。5G核心網(wǎng)采用原生云化設(shè)計思路和微服務(wù)架構(gòu)，將網(wǎng)元功能拆分為