2017，云計算的剛性需求來自哪？

黃允松

又是新的一年，作為在IT界多年的從業(yè)者，我想跟大家分享一下云計算的發(fā)展機遇，以及未來可能的技術(shù)方向。

數(shù)據(jù)驅(qū)動的社會，云計算成為剛需

在美國的IT消費者市場中，云計算占據(jù)20-30%的份額。這一比例在中國還是個位數(shù)，大概在5%左右，但是我相信中國很快會超越美國。我重點關(guān)注的中國市場正在發(fā)生深刻的變化。

近年Fintech金融科技領(lǐng)域有一個非?；鸬膯卧~，叫“區(qū)塊鏈”（BlockChain）。它之所以如此重要，源于虛擬世界的不信任關(guān)系。在信任或信用重建的過程中，“區(qū)塊鏈”應(yīng)運而生。

在“區(qū)塊鏈”中，科技承擔什么樣的角色呢？科技讓IT的管理和控制透明化?！皡^(qū)塊鏈”是全國甚至全世界共享的龐大體系，在穩(wěn)定性、效率、可靠性、性價比等方面，云計算明顯比傳統(tǒng)IT更勝一籌。

現(xiàn)代金融源自英國并在美國發(fā)揚光大。金融行業(yè)亟待變革，其中互聯(lián)網(wǎng)金融最具代表性。在《ThePayPalWars》中，講述了PayPal在現(xiàn)代金融基礎(chǔ)上進一步信息化的過程。美國的互聯(lián)網(wǎng)金融在銀行、保險、證券等領(lǐng)域都做得非常好，從這個層面就能理解為什么在云計算的采納上，美國占了20-30%，中國只有5%左右的份額。正是因為金融業(yè)是IT行業(yè)最大的消費者，在很大程度上主導了未來的方向。

從2017年開始，中國的互聯(lián)網(wǎng)金融將半推半就地進入一個新的歷史時期，中國人民銀行也將正式啟動官方數(shù)字貨幣的研發(fā)。前段時間看過一份有關(guān)金融的調(diào)查報告提到，在中國超過一半的職場中堅力量（85后），壓根不把錢存入銀行，而是存到其他金融機構(gòu)里。這些金融機構(gòu)做的事情跟量子是光子、質(zhì)子、中子、電子、介子等基本粒子的統(tǒng)稱，是目前物理世界已知的最小基本微粒。日常生活中無處不在的光就由大量光量子組成。在量子力學中，科學家聚焦的是：在單個原子或次原子粒子尺度上，物質(zhì)與能量的行為和相互作用。相較于宏觀物理世界，量子有很多奇妙特性，諸如量子疊加和量子糾纏。其中，對通信最重要的影響是“量子糾纏”。量子信息學是量子力學與信息科學相結(jié)合的產(chǎn)物，它包括量子密碼、量子通信、量子計算機等，近年來，在理論和實驗上都取得了重大突破。

20世紀90年代，物理學家在理論上證明，對微觀世界的物體而言，借助神奇的“量子糾纏”，可以將物質(zhì)的未知量子態(tài)精確傳送到遙遠地點，而不用傳送物質(zhì)本身。將量子力學理論和信息技術(shù)結(jié)合，通過對光子、原子等微觀粒子的精確操縱，信息編碼、存儲、傳輸?shù)忍幚矸绞綄l(fā)生革命性變革。

由于一個量子單元的行為能瞬間影響另一個量子單元，從而改變被測量物質(zhì)的狀態(tài)，這一特性意味著，不可能實現(xiàn)對一個未知量子單元的精確復(fù)制?；谶@一原理，科學家提出了量子密碼的概念，也就是用具有量子態(tài)的物質(zhì)作為密碼。

量子密碼是應(yīng)用量子糾纏效應(yīng)來進行信息的保密性傳輸，它的優(yōu)點在于：不必在密碼編輯上勞神費力，甚至根本不用常規(guī)密碼，直接把信息以糾纏態(tài)方式發(fā)送，即可完美保密。原因是，當黑客闖入傳輸網(wǎng)絡(luò)，光子束會出現(xiàn)紊亂，每個節(jié)點的探測器都會指出錯誤等級的增加，從而發(fā)出受干擾警報；發(fā)送與接收雙方也會隨機選取比較，全部匹配才會確認信息沒有被竊聽。這樣一來，黑客就無法不留痕跡地闖入一個量子系統(tǒng)，甚至連嘗試解碼這一舉動，都會導致量子密碼系統(tǒng)改變原有狀態(tài)。當然，即便有黑客成功攔截獲得了一組密碼信息的解碼鑰匙，也僅是亂碼信息，而在完成這一舉動的同時，也導致了密鑰的變化。當合法的信息接收者檢查鑰匙時，則可以從量子態(tài)的改變中知道密碼曾被截取過，一旦發(fā)現(xiàn)破綻，就會馬上更換新的密鑰。

量子密碼的出現(xiàn)使密鑰的安全性產(chǎn)生了全新變化。將量子密碼應(yīng)用于量子通信系統(tǒng)中，就成了量子保密通信。隨著量子通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)，用不了太多時日，量子保密通信作為保障信息社會通信安全的關(guān)鍵技術(shù)，將會走向大規(guī)模應(yīng)用——廣泛應(yīng)用于政治、經(jīng)濟、科技、金融等重要領(lǐng)域，為信息化社會提供基礎(chǔ)的保密服務(wù)和最可靠的安全保障。

除了安全保密外，“神速”也是量子通信的另一大優(yōu)勢。傳統(tǒng)通信的算法基礎(chǔ)是0或1，而量子通信是量子單元，不僅含有0或1，還有0和1共存的狀態(tài)，所有單元可同時完成邏輯運算，同時完成多重任務(wù)。量子計算機的這一特性，注定了量子通信的速度將比現(xiàn)在的通信速度大大提高。例如，4G網(wǎng)絡(luò)延遲時間為50毫秒，無線電信號從火星傳到地球要延遲十幾分鐘。而采用量子通信技術(shù)，不受傳輸距離影響，可消除延遲現(xiàn)象，實現(xiàn)“即時”通信。在未來，量子通信即時溝通的優(yōu)勢將大有用武之地。

顯而易見，量子特性在信息領(lǐng)域中有著獨特功用，在提高運算速度、確保信息安全、增大信息容量等方面，將突破現(xiàn)有信息系統(tǒng)的極限。量子通信可以從根本上杜絕竊密，確保信息安全，并能夠極大提高信息處理速度。量子通信大規(guī)模推廣應(yīng)用后，“量子互聯(lián)網(wǎng)”將順理成章取代現(xiàn)如今的互聯(lián)網(wǎng)。

而量子信息技術(shù)實用化的難點在于，對多粒子糾纏的操縱，這也是量子信息處理的核心物理資源?？茖W研究證明，要實現(xiàn)有實用價值的量子模擬機和量子計算機的基本功能，起碼要實現(xiàn)幾十到上百個量子比特的糾纏。目前，科學家僅能一次性將12種粒子糾纏起來；而量子計算機要實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，至少需要將這一數(shù)字增加數(shù)十甚至上百倍?？磥?，量子通信的階段性成果觸手可及，而有決定性意義的成果還需再接再厲！

當然，量子理論的應(yīng)用遠超計算和通信領(lǐng)域，量子科學帶來無限可能。正如愛因斯坦所說：“我們現(xiàn)在所看到的只是一個尚未完全理解的真正實體的局部?！蓖ㄟ^量子理論，人類將有機會在微觀和宏觀世界之間架設(shè)橋梁。

總之，利用量子理論來變革信息技術(shù)，有望實現(xiàn)對信息處理能力的革命性突破，量子計算機和量子通信不只存在于科幻小說中，而是越來越接近現(xiàn)實世界。量子科技在推動人類社會文明進步方面將發(fā)揮顛覆性作用，要進一步創(chuàng)新技術(shù)和變革理念，以更好地操控多粒子糾纏，進而推動量子產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。

（摘自經(jīng)濟日報2017年2月11日）

銀行一樣，左手收儲蓄，右手放貸，中間賺利差，只不過采用的技術(shù)和工具更加復(fù)雜，含金量更高。實際上，所有金融危機如次貸危機的發(fā)生，往往是對風險控制的失誤或者失效導致的，由科技與人腦分工協(xié)作共同控制風險會更為可靠。

從我們的觀察來看，隨著金融模型、項目復(fù)雜度、資金流動量的遞增，銀行為了確保風控的可靠性正在陸續(xù)借助大數(shù)據(jù)工具，實行新的風控手段。因此，云計算第一個剛性需求的來源就是大數(shù)據(jù)。尤其是那些對數(shù)據(jù)處理的敏捷性和復(fù)雜性要求較高的行業(yè)，將會廣泛地，甚至唯一地采納云的模式，比如金融行業(yè)、安全行業(yè)、制造業(yè)、商品流通業(yè)等。

在安全行業(yè)，他們對于數(shù)據(jù)處理的渴求，像怪獸一般無止境。金融行業(yè)對歷史數(shù)據(jù)的批處理（靜態(tài)處理）是可以接受的；而安全行業(yè)對于動態(tài)數(shù)據(jù)接近100%的實時處理需求非常高，即流數(shù)據(jù)處理。這里的安全行業(yè)是寬泛，包括公安部門、國安部門和軍方等，信息的重要性甚至比武器還要高。

再比如制造業(yè)，亟需提升效率和產(chǎn)品友好度。站在我的角度來看，傳統(tǒng)制造業(yè)衰落的根本原因非常簡單——生產(chǎn)的產(chǎn)品是否符合消費者的真正需求？工業(yè)生產(chǎn)尋求規(guī)?；越档推骄杀荆菬o法滿足漸漸崛起的消費意識的需求。所以，由數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn)流程非常關(guān)鍵，所有的決策都應(yīng)該以數(shù)據(jù)為依據(jù)。

以沃爾瑪為例，它是美國第一家全面引入100%數(shù)字化商業(yè)制度的公司，對貨架、商品、銷售過程、會員顧客、顧客體驗進行全套管理，全面使用條形碼，唯一追蹤相關(guān)的SKU。自此，沃爾瑪?shù)倪\營效率獲得極大地提升，商品與顧客的需求非常契合，口碑越來越好，運營成本也越來越低。因此，數(shù)據(jù)驅(qū)動的生產(chǎn)流程，對每個行業(yè)來說都是非常關(guān)鍵的。

不管是“消費升級”還是“中國制造2025”，重中之重是要實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動、自動化、智能化，以及基于場景化的制造。一切都需要基于數(shù)據(jù)，更需要依托于云平臺。各行業(yè)都亟需打造強健的云平臺，否則一切的改良、革新和升級都會淪為“無本之木，無源之水”。

技術(shù)的歸云計算，應(yīng)用的歸人類

技術(shù)變革率先發(fā)生在存儲領(lǐng)域——機械硬盤消失，閃存興起。

計算機硬件系統(tǒng)里只有一個機械設(shè)備——機械硬盤，它帶來的災(zāi)難是無與倫比的。在計算機行業(yè)里，虛擬化和云計算就是經(jīng)典的“共享經(jīng)濟”。但是機械設(shè)備無法滿足并行處理的需求，極大地束縛了共享經(jīng)濟的發(fā)展。

2016年11月，青云QingCloud正式推出上海1區(qū)，全部采用SSD閃存介質(zhì)，不再使用機械硬盤。我們用實際行動證明這是一個電子的世界，而不是機械的世界，青云QingCloud正在引領(lǐng)這一潮流。計算機體系架構(gòu)里最大的瓶頸是機械設(shè)備，如今已經(jīng)可以退出歷史舞臺了，這對云計算行業(yè)是巨大的利好。

其次是網(wǎng)絡(luò)的變革。

萬兆光纖已經(jīng)成為整個行業(yè)的最低配置?，F(xiàn)在的主流配置是10萬兆，即單根光纖25GB，捆綁4路。為什么網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求會變大？一是為了共享。二是總線概念的外延?？偩€是數(shù)據(jù)的通道，當單一計算機成為分布式計算中的一個節(jié)點，無數(shù)同質(zhì)的、異構(gòu)的節(jié)點連接成一個系統(tǒng)時，就需要新的總線——網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)）。青云QingCloud在2017年將全面采納單根光纖25GB的10萬兆網(wǎng)絡(luò)方案。

最后是軟件架構(gòu)。

我年輕時做開發(fā)，不僅要學操作系統(tǒng)，還要學很多語言（Java、PHP、Python等等）、中間件和數(shù)據(jù)庫知識?，F(xiàn)在的程序員完全沒有這個挑戰(zhàn)，首先數(shù)據(jù)庫都會跑在云上，比如AWS的Aurora、谷歌的F1，青云QingCloud也將在今年正式發(fā)布自己的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。用戶的工作只需要跟API對接，存數(shù)據(jù)、取數(shù)據(jù)、刪數(shù)據(jù)、改數(shù)據(jù)，而調(diào)優(yōu)、打補丁、擴容、分庫、分表等工作都可以交給云服務(wù)商。在云端對中間件（Middleware）進行服務(wù)化的過程，使得工程師不再需要關(guān)注復(fù)雜的技術(shù)，而是關(guān)注業(yè)務(wù)本身。

云計算取得偉大成功的標志，就是當它成為新的空氣，沒有人能離開它，而云服務(wù)商也被完全透明化的時候。我們解決問題的方法是將技術(shù)的歸云計算，將應(yīng)用的歸人類。

（摘自新華網(wǎng)，2017年2月9日）