数据显示,自2013年起全球每年的智能手机出货量都在10亿部以上,其中中国用户平均换机周期大约在 12-15个月左右,每年中国产生的闲置手机在 4亿台左右,超过 50%的用户手里拥有 2 台以上的闲置手机。当前,一方面中国投入大量成本制造超级计算机,在世界超算500强中超算的数量超过美国达到了世界第一,另一方面手机计算、存储性能已经远超普通用户需求,这些闲置手机,甚至用户随身使用手机的闲置时间,若能被再次利用,经济价值将十分可观。
我们近期接触的临风云,希望共享手机闲置计算和存储资源,为云计算提供算力支持,目前已经完成Hadoop重构,并在手机集群中完成了验证,同时也在手机集群上实现了基于GPU的人脸识别计算框架,支持更多的人工智能应用。
硕士期间在爱丁堡大学学习高性能计算的张瑜做过分析,手机的算力正成为一种更为经济的算力,云服务则可能是未来这些算力很好的需求方。
由于芯片线宽2018年将达到到7nm,已经接近物理极限,摩尔定律可能即将失效,这意味着未来算力的成本降低会比较慢。从计算能力的供给端来看:一方面,手机CPU单核性能已近似甚至超过服务器CPU单核性能,而且服务器CPU单核性能已经多年增长缓慢了。另一方面,最好的桌面GPU性能超过手机GPU性能大约一个数量级,但价格差别远超10倍,手机的算力成本在未来很可能更为经济。
此外,5G普及是大势所趋,2018年冬奥会即将试点商用,几年内带宽可以达到10Gbps,上行带宽可超过50MB/s,网络延迟可降低至1ms。家用wifi也会逐渐普及802.11ad/ax等更快的无线网络。而且,在北京、上海、江苏、广东等地区200M家用宽带也开始商用。所以手机网络性能会达到可商用的门槛,这使得利用手机闲置的计算和存储资源辅助云计算成为可能。
从需求端看,云计算行业虽然营收快速增长,但盈利者寥寥,亚马逊AWS运营十年才开始盈利,国内市场亏损几乎成为常态,背后的原因主要一是云服务为重资产高投入,服务器成本为数万元,占地面积大,也就是比较高的固定成本;二是能耗高,整体运营成本高,也就是比较高的可变成本。若用手机来提供部分算力,可以大幅度降低固定成本和可变成本。
正是基于这样的判断,张瑜今年年初组建了团队,成立了北京临风云科技有限公司,希望整合闲置的手机计算资源,以共享经济的模式,提供更为高性价比的算力。
当前,云计算常见的服务为:Web服务、云存储、大数据、人工智能等。在手机上进行存储短期内可能难以被双方接受,而Web 服务对实时性和带宽有要求,因此临风云前期从大数据和人工智能方向切入。
但要真正做到这一点并不容易。从大数据常用的hadoop产品看,想要移植到手机上至少有以下几个难点:基于Intel架构的云计算系统比较成熟,但基于ARM架构的云计算环境较少 ;Hadoop主要基于集群的内网环境,需要一套适合外网传输而且有效提高数据传输效率的方案 ;相比于服务器,手机Android系统上的虚拟机功能有部分缺失。手机数量规模要远大于PC,对资源调度能力要求很高。另外数据的存储也需要去中心化的架构,保障存储规模和效率。因此,最基础的工作之一是对Hadoop进行重构,使其底层架构支持手机计算框架。关于具体的实现,团队表示因为涉及到商业机密,暂不方便透露。CEO张瑜表示,目前已经在手机集群上运行成功,正在开发手机客户端,这可能是全世界第一个基于手机的Hadoop集群。从人工智能应用看,手机GPU上的开发环境还没有服务器上的成熟,还有不少技术难度要客服。目前团队已经实现了手机集群上的人脸识别等人工智能应用。
用手机算力补充或者替代现有的服务器CPU,必须要在性能、成本方面有优势。张瑜告诉36氪,从目前团队的测试来看,使用高通骁龙821 的CPU,单核能力和目前云服务常见的Intel E5 2682 CPU相当, 综合考虑CPU、GPU、内存存储等在接入电源使用手机时,15台高端手机的性能可以近似达到1台双CPU标准服务器的性能。(具体性能对标参见下图)
团队同时算了一笔经济账。按今年9月某个云服务的报价计算,使用 2核、4G内存、40G闪存、无GPU的云服务,依据有无IP,每月的售价分别为1118元/月(20MB/s外网带宽)、193元/每月;使用 4核、30G内存、40G闪存、NVIDIA M40 GPU的云服务,依据有无IP,每月的售价分别为3916元/月(20MB/s外网带宽)、2990元/每月;而使用高通骁龙835 4核、Adreno 540 GPU的手机云服务,每月每台手机计算成本可以降低至几十元/月,若以比照云服务每台售价数百元/月的价格对外售卖,利润空间非常可观。(具体价格对比参见下图)
这一创新的模式若在技术上可行,商业上是否会被接受?这方面张瑜也做过测算。团队已经在做具体场景下的手机云服务业务拓展,已经与一家公司达成意向合作,但因为项目比较初期具体的合作方及合作模式暂不方便对外透露。此前,也有对算力有需求的合作方,与临风云洽谈过这方面的合作。
撇开价格因素,这一模式还需要打消潜在客户对于安全性、稳定性的顾虑。团队表示,安全性方面, 通过算法加密,用户甄别和手机root检测等手段,可以保证数据安全,同时需要通过设备制造商和使用合格的充电设备保证设备本身的安全。此外, 和传统云计算相比,手机云计算设备数量多,单台设备独立性强,地理分布多样化,功耗低,并发数量高,固定成本和可变成本低,都是手机做云计算的优势。
目前,团队已经组建了技术和销售团队。创始人兼CEO张瑜是清华大学计算机系学士,爱丁堡大学计算机科学高性能计算方向的硕士,此前曾负责百度凤巢检索端全线产品、腾讯广点通核心产品。联合创始人兼CTO罗宏宇是前阿里云产品专家。销售运营VP胡皓晖是前HP服务器中国区销售总经理。
此前团队曾以自有自资金投入,完成百万级种子轮融资 ,近期寻求Pre-A轮融资,主要用于技术开发和手机云计算环境搭建。
一直以来,算力其实是目前制约科技大突破的一大因素。这表现在在诸如天文科学、生命科学等领域其实都是受到算力制约的,这是算力消耗大户,假设算力足够强大,又十分低价,或许有可能算出来有价值的内容,甚至我们想要的答案。而在小处,我们当前诸如人工智能、大数据等领域重视算法,其实也是算力不够强、不够便宜到可以直接暴力穷举。当前,针对算力问题,整个产业链,从硬件到软件,从芯片到算法,都有创新。但从更长远的角度来看,科技要出现重大的突破,算力有突破性的进步,可能会产生更直接的推动作用。这种创新,长期来看,是技术驱动的,短期来看,一方面可能是算法方面的创新,降低对算力的消耗;一方面可能是模式的创新,降低算力使用的成本。
共享算力本质上是分布式计算、超级计算集群,并不新鲜,诸如Folding@home、SETI@home都是比较常见的共享算力的应用,但不提供复杂的计算框架,应用场景有限,而且均为用户免费提供算力。近期,独角兽公司Otoy也结合区块链推出了共享GPU的业务。