推动计算基础架构创新的七大趋势

Source: Tony Harvey, 7 trends driving compute infrastructure innovation, May 13, 2022

根据最近的一项调查，69% 的董事会通过数字业务加速应对COVID——19，而60% 的董事会选择通过数字业务改善卓越运营。

基础设施和运营部门（I&O）在几周或几个月内完成了通常需要数十年的转型，使企业能够在封闭期间保持运行，同时开发分布式企业 —— 使用数字功能来支持混合和远程工作人员，并为远程和面对面的消费者提供服务。分布式企业推动了在比以往更多的位置和环境中提供计算的需求。

I&O现在能够在整个疫情期间建立其突出成就的趋势，并利用企业领导者意识到IT是业务运营的基础，而不仅仅是另一个成本中心。因此，它们必须解决长期存在的问题，如技术债务、孤立的基础设施服务以及技能和资源不足。

旧技术、过时的流程和脆弱的工作流程肯定无助于将组织带入他们期望的未来状态，即在任何地方交付计算平台：本地、边缘、托管设施和云中。

以下七种趋势和技术有望帮助组织在其计算基础架构中推动创新并达到所需的未来状态。

一、可持续性和能源效率技术

客户和投资者正在推动组织提供可持续的解决方案，并且该技术被视为至关重要，大多数组织已经为其可持续发展计划投资了IT。对于I&O领导者来说，这意味着引入一项战略，以减少其组织的碳足迹（即温室气体排放），水资源消耗，资源利用和数据中心的电子废物管理。

通过支持更广泛的商业和社会目标（如可持续性）来强调企业对目标的重视，I&O正在帮助在当今市场条件下建立强劲的增长轨迹。

云可持续性，碳足迹测量和先进的电网管理软件是三种新兴的环境可持续性技术，将在一到三年内达到早期主流导入。

到2025年，75%的I&O领导者将由高级管理层负责为企业可持续发展目标做出贡献，25%的领导者将制定与可持续进展相关的指标，特别是围绕碳中和。

二、量子计算

虽然量子计算（QC）的真正潜力还有十年的时间，但该领域有足够的进展来证明I&O探索量子技术以解决业务问题是合理的。量子是I&O成为创新中心而不仅仅是历史遗留系统的维护者的另一个机会。

I&O应该专注于量子领域的两个特定领域：

1. 开发量子计算技能

2. 通过量子计算工作组，使业务部门能够集中和集中探索性投资

   
   

Gartner预计，超过三分之一的大型企业将在未来三年内制定量子计划，在QC机会之前建立管理技能。

推进早期的量子计算项目将创造新的QC领军企业，它们有能力驾驭快速发展的量子生态系统。事实上，到2025年，25%的大型企业将通过量子启发的计划，比非量子支持的同行提供进化优势。

三、人工智能

随着他们进入计算基础设施的主流，高性能计算（HPC）和人工智能（AI）是基础设施团队必须优先考虑的两个较新的领域，以确保优化计算基础设施的交付。HPC 曾经被视为仅满足特殊需求，现在它正在成为许多组织主流的一部分。同样，人工智能的计算基础设施必须成为I&O的核心能力。由于 AI 和 HPC 解决方案的自助服务性质，它们是自动化配置和交付不可变计算基础架构的强大测试平台。

I&O将使用AI来实现许多效率，这些效率将实现该路线图的其他方面。通过利用人工智能实现超自动化，I&O团队可以腾出时间，实现满足业务需求所需的创新和加速数字化转型。

此外，构建AI生成的计算和网络基础设施的数字孪生体允许根据现有环境的模型验证变更事件，使变更更加健壮可靠，并进一步释放I&O资源。

四、不可变的基础架构（Immutable infrastructure）

不可变基础结构是一种进程模式，一旦将系统和应用程序基础结构部署到生产中，它就永远不会更新。相反，当需要更改时，基础结构和应用程序只需从开发管道中替换即可。

勒索软件等威胁需要基础设施在服务器和网络固件级别上保持不可变。结果是改进了安全状况，减少了漏洞，并在发现新问题时加快了补救时间。

通过以自动化，不可变的方式交付底层系统，I&O可以简单地对任何系统进行重新映像，使其与以前的配置相同并保证不受感染。这将推动对黄金副本的不可变存储的要求以及使这些镜像保持最新状态所需的过程。

五、机密计算和安全系统

随着数据隐私和安全要求在全球范围内激增，I&O必须将隐私和安全的概念带入他们所做的一切。所有I&O员工都需要对核心安全要求有基本的了解，并完全熟悉机密计算等技术，以保护在第三方系统上运行的数据。

机密计算可以减轻高度监管的企业或任何组织采用云的主要障碍之一，这些企业或任何组织担心未经授权的第三方访问公共云中使用的数据。

它还允许竞争对手，数据处理者和数据分析师之间达到一定程度的数据隐私，这是传统加密方法很难实现的。了解使用加密签名技术的安全系统的I&O员工将处于更好的位置，以确保固件，虚拟机管理程序和操作系统不会受到损害。

六、新的系统互连技术

AI和HPC将推动对更高性能加速器以及新的输入/输出（I/O）和内存解决方案的需求。在未来两年内，PCIe 5.0 和 Computer Express Link （CXL） 互连将提供基于交换式 PCIe 5.0 结构为计算基础架构创建新架构的机会。这又是一个场景，HPC和AI将成为这些解决方案的测试平台，使I&O能够衡量企业解决方案的功能和用例。

七、内存分层技术

随着 CXL 连接内存的出现，将需要一种以经济高效的方式聚合不同内存类型（如 DRAM、PMEM 和 NVMe）层的方法。

内存分层软件将使应用程序能够跨具有不同性能特征的多层透明地访问内存，从而经济高效地实现极大的内存占用。I&O领导者应该评估哪些计算平台将从这种技术中受益，以及如何实施这种技术。

总而言之，这些技术将帮助I&O团队提供计算平台，这些平台由部署在任何地方的系统以及可以集成到可组合业务设计中的现代化历史遗留系统组成。业务部门还将把计算基础设施弹性视为一个关键的差异化因素，其中I&O充当业务顾问，并依靠它来构建具有成本效益的战略，并在发生运营失败时实现快速恢复。