中科驭数鄢贵海:将发布国内首款融合网络和数据库的硬件加速器平台 助力“金融硬科技”

中科创星 · 2020-10-27
在未来智能化时代,数据将成为最重要的生产资料,中科驭数的使命是“打造领域专用计算机,让数据的价值创造更简单!”

中科院计算所孵化的创业团队,专注于领域专用计算架构研发的硬科技公司中科驭数将发布国内首款融合网络和数据库的硬件加速器平台。该平台针对金融领域,首次将近内存计算与网内计算相结合,并以结构化查询语言作为编程接口,对于突破金融交易、风控领域的核心算力瓶颈、优化关键路径具有显著作用。

如果以更准确的方式理解这款硬件数据库计算加速平台,中科驭数CEO鄢贵海更愿意将其定义为超融合专用加速器平台。“工欲善其事,必先利其器”,数据大爆炸时代,挖掘发挥数据价值的“器”就是以芯片为核心的载体,在上面搭建软硬件的信息基础。然而,随着人工智能、区块链、边缘计算技术等领域快速发展,其算力需求不断增强,面对不同行业的数据处理特点和数据指数增长,通用计算算力提升遭遇天花板,专用计算架构显露头角。

李国杰院士在谈及智能计算机时说:未来大多数计算将在专用加速器上完成,而通用处理器只是配角。作为国内专用计算架构研发的引领者,中科驭数创新性提出软件定义加速器(SDA)的技术路线,自主研发了KPU核心架构与芯片,旨在填补专用计算市场方面的空白,引领超融合专用智能芯片产业发展。

中科驭数首先专注于金融行业,以“垂直生根”的路径作为企业立足的第一步棋,为金融客户提供更有针对性的产品解决方案,鄢贵海希望“扎根扎更深,发展真正的金融硬科技。”事实上,成立之初中科驭数就以两个金融领域“国际首例”产品亮相:金融时间序列分析专用芯片“功夫1800(CONFLUX 1800)”和实时风控系统 “锐警-A1 (RiskCop-A1)”,其中的网络协议卸载等技术指标达到了国际一流水平,能解决百万笔突发交易量的风控和数据包处理等问题

那么,中科驭数是如何在专用计算构架领域出色的完成了自主核心技术研发?又如何切入“处女地”一般的崭新市场?未来又将有哪些突破?

创业:衡量研究成果价值的尝试

谈起创业,中科院计算所研究员、博士生导师、中科驭数创始人鄢贵海觉得这是一件自然而然的事情:“计算机研究与应用的距离很近,计算机研究的成果是不是真的有价值,很大程度上要看能不能用得起来、会不会为这个行业带来巨大影响?要回答这些问题,做技术的人需要做一些落地尝试。”

出于对自己技术研究的自信,鄢贵海决定再次突破舒适区,将自己在专用计算架构领域10多年的研究积累进行产业化尝试。偶然的机会,鄢贵海和团队发现了金融市场的需求。“项目启动时,我们接触了很多证券行业从业者,发现他们对底层技术有很强的改进意愿。随着证券行业的发展和扩容,对技术水平的要求在不断提升,已经很难单纯从软件层面和业务层面优化计算效率,这时会很自然地关注到底层基础设施,网络接入和服务器是其中重要一环,但通用CPU已经很难解决大量细分计算领域的性能问题,大量计算密集型应用在通用服务器平台上的执行效率低、扩展成本高、性能升级难,那么“专用化”道路就成为一条不得不走的路。”

证券行业的这一市场需求与中科驭数研发的领域专用加速器架构——KPU实现了无缝对接。随着整个技术向前演进,鄢贵海和团队发现KPU的应用场景越来越复杂,需要做的东西也越来越多:“这确实是一件值得做的事,我们以专用计算架构为核心,未来可以覆盖更多行业。”鄢贵海确信,专用计算架构能够实现非常大的产业价值,中科驭数面前是一片广阔的市场空间,有责任、也有信心扛起这面专用计算产业化应用的大旗。

核心:KPU为支撑的“DNA”技术体系一体化加速方案

中科驭数的核心技术KPU,是专为加速特定领域核心功能计算设计的一种协处理器架构,以功能核作为基本单元,直接对应用中的计算密集性应用进行抽象和高层综合,实现以应用为中心的架构“定制”,有效解决特定领域的海量数据处理问题。KPU具有三大优势:一是可配置(软件定义),功能区可根据计算特征来配置不同的核;二是低设计成本,非功能区可复用,降低了开发成本;三是计算高效,数据流架构为计算密集型,整体结构是近存储架构。围绕这一核心技术,中科驭数自主研发领域专用计算KPU架构与芯片,填补了国内空白。

鄢贵海还强调了所研发的专用计算架构中包含的一个关键词——超融合,数据库、网络和人工智能则是超融合架构中三个重要的基点,即中科驭数打造的DNA产品体系:以KPU为核新技术支撑,研发数据库(D)+网络(N)+人工智能(A)的一体化加速方案,提供标准化的PCIe加速卡。“DNA”技术体系的主要优势是高度模块化、定制化,可以根据客户需求敏捷开发一体化方案。

方向:引领金融计算等多领域数据处理新变革

中科驭数将头部客户向金融行业瞄准,制定了在金融领域“垂直生根”的短期发展路线。“专用计算必须选择某一领域专用,我们现阶段选择把金融计算行业作为产品的重要落地方向,沿着这个方向做深做透,把所谓的金融科技做成金融硬科技。”

鄢贵海介绍,金融行业有两个核心:通过网络收发行情、根据行情数据执行交易,形成数据库与网络相融合的业务场景,中科驭数提供的超融合专用加速平台能够支撑这样的融合式业务场景,弥补金融行业成熟业务层落地到基础设施层之间的断层。其中,数据库加速首次将近内存计算与网内计算相结合,网络加速不仅包含协议解析,还融合了解析之上的基本运算。

以“金融硬科技”为方向,中科驭数推出了金融时间序列分析专用芯片CONFLUX 1800、DOE硬件数据库加速产品CONFLUX™-1900R、实时风控系统 RiskCop-A1等产品,极大优化了风控、合规和交易的关键延迟,提升了交易吞吐量。

据了解,目前A股市场日平均交易量逐笔数约为8000万~1亿,峰值轻松超过每秒10万笔的量级,这不亚于淘宝双十一峰值的交易吞吐量级。巨大交易量使得实时风控环节的逐条扫描造容易发生堵塞,而在争分夺秒的交易中,延迟过慢将会导致失去竞争优势。中科驭数提供的产品和解决方案则为金融客户在激烈竞争中赢得了优势,鄢贵海解释:“我们在这种交易规则的单条执行中,基本可以达到几十个纳秒的量级,并且将很多延迟从原来的几十毫秒优化到几个微秒,提升在100倍以上,这将触发很多金融计算数据处理领域的新变革。”

据官方公开数据,中科驭数目前已与金证股份中泰证券华泰证券东方证券、国泰君安、等数十家典型金融交易客户形成商业合作;与浪潮、英特尔、Xilinx建立战略合作关系;并开始了以数据中心云计算场景的非金融领域的市场拓展。

商业:以技术价值培育商业价值

对于科技类创业企业来说,如何将技术变现是一大核心问题,即企业发展遵循怎样的商业模式。成立两年多的中科驭数已经逐渐摸索除了自己的商业模式,分为两条路线:一是在服务头部客户的过程中做好市场教育、不断打磨产品;二是开拓产品的可复制性,水平扩展市场,形成规模营收。

这两条路线有明显的阶段性,鄢贵海表示在2020年,中科驭数会走在第一条路线上,“此前的市场上完全没有驭数的同类产品,所以我们在服务头部客户的同时也是市场教育的过程,让客户愿意去尝试我们的产品,愿意开放更多的场景去让我们的产品进行打磨,建立起较高的技术和市场壁垒。”目前,中科驭数已经布局100余项专利,已取得授权22项,电路布图1项,软著3项。

这是一个必不可少的阶段,但是从商业角度来看,这种模式并不吸引人,需要在时机成熟时尽快转变。在2021年,中科驭数将实施第二条商业模式路线,逐渐把技术价值转变为多个领域的商业价值,鄢贵海表示:“一旦实现产品可复制,每复制给一个新客户,边际成本都会大幅降低,整个商业价值就会凸显出来,这将是我们形成可观利润的主要来源。”目前,中科驭数已与多家客户完成现场测试,并在紧锣密鼓的推进商务进程,下两个季度将实现多个产品商业落地。

未来:专用计算架构的想象空间

在未来智能化时代,数据将成为最重要的生产资料,中科驭数的使命是“打造领域专用计算机,让数据的价值创造更简单。”中科院计算所所长孙凝晖院士近年提出的“信息高铁”大战略,旨在建立适合中国国情的下一代IT基础设施,中科驭数也是在这一大战略下的坚定的实践者。利用在金融行业构建的数据库网络一体化加速架构,中科驭数搭起了弥补行业空白的第一座桥梁,未来这座桥梁还会越建越厚、越建越宽,在数据中心场景开创业务布局的可能性。鄢贵海表示:“随着网络质量的提升,预测网络上传输数据的70%—80%会是视音频数据,这意味着主要数据负载类型变成视频为中心,那与视频相关的负载就会变成我们专业化的一个重要的方向。数据中心方向,节点和节点之间通过网络联系,网络内嵌入了越来越多的计算来保证数据安全、流量管理、负载均衡、资源虚拟化等等,那网络之间就存在大量丰富的加速的场景,有很大的想象空间。”

“平和”是鄢贵海展示出来的最突出特点,他认为这是受到了中科院计算所务实风格的影响:没有太多大起大落,不设限、不给自己背上沉重的包袱,只管一步一步向前走,在通用计算架构算力严重不足的现状下,以专用计算产业化解决“新基建”中的数据中心、人工智能和工业互联网中,关于海量数据存储与网络传输的算力不足的痛点和加速需求,助力“新基建”的国家战略。

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