华为欧拉核心看点在哪?

华为欧拉核心看点在哪?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/06/25 09:21

面向 AI 时代数字新基建,较其他操作系统具有独特优势。

1.两年一跨越,具有高效、稳定、安全等天然优势

闭源操作系统以 Windows Server 为代表,开源操作系统以基于 Linux Kernel 的各种操作系统为主,其中本土的 openEuler 系厂商正在迅速崛起。

引领操作系统未来,实现从技术积累到开放共享的跨越。2010 年,EulerOS 诞 生,用以满足华为科技部的项目需求,为小型机提供安全稳定的操作系统服 务。2013 年到 2016 年,为 EulerOS 1.x 系列时期,这是 EulerOS 的第一个商用 版本,涵盖了存储产品、无线控制等领域。在 2016 年,EulerOS 2.x 系列推 出,华为开始更广泛地将内部产品开发商用版,包括云产品和 ICT 产品。这一 阶段展现了欧拉系统较强的市场化能力,为后续的开源奠定了重要基础。2019 年 12 月 31 日,华为推出 openEuler 开源社区,正式开放源代码、镜像及开发 测试环境,推动了欧拉系统的普及。2021 年华为携手社区全体伙伴共同将 openEuler 正式捐赠给开放原子开源基金会,与开发者及合作伙伴一道推动国内 操作系统的繁荣发展。并且,华为承诺不会做基于 openEuler 的商业发行版, 同时仍将从技术创新、生态构建、商业推广、开源建设、人才发展方面推动开 源欧拉落地繁荣。

EulerOS 在安全性、可靠性、易用性上有较明显的优势,信创场景率先落地。 EulerOS 全面支持鲲鹏处理器,在性能、兼容性以及功耗控制方面表现突出。 EulerOS 具有高安全性,提供内核级 OS 安全能力,有效抵御外部风险,目前已 通过公安部信息安全技术操作系统安全技术要求认证和多项国际认证。EulerOS 采用 Linux 的容器技术并结合灵活的镜像管理方式,打造出一套高效可靠的容 器解决方案,提高应用程序的部署效率,降低运维成本。EulerOS 目前共有三个 应用场景:TaiShan 服务器、PaaS 以及企业存储。在这些场景中,EulerOS 展现 出高效且可靠的性能,满足客户的多样性需求。

openEuler 南北向生态兼容性较好。openEuler 是一款面向数字基础设施的开源 操作系统,采用基于 Linux 的内核,具有良好的可靠性和安全性。通过一套操 作系统架构,南向支持多样性设备,包括服务器、云计算、边缘计算、嵌入式 等各种形态的设备,主流计算架构 100%覆盖,满足不同设备的需求。同时, openEuler 北向覆盖全场景应用,满足在 IT(Information Technology), CT(Communication Technology)以及 OT(Operational Technology)领域的应用 需求,主流应用场景 100%支持。 openEuler 和 OpenHarmony 生态互通为用户提供全场景的无缝使用体验。 OpenHarmony 下游主要面向的是 to C 领域,主要应用于消费者终端,包括手 机、平板、智慧屏、耳机等设备,采用分布式架构,实现各设备之间的协同合 作。openEuler 主要面向的是 to B 领域,支持多种处理器架构,主要应用于服 务器、云计算、边缘计算以及嵌入式场景。openEuler 横向对接 OpenHarmony, 通过共享内核技术、安全 OS、编程语言、设备驱动框架以及分布式软总线的能力,实现从底层操作系统到上层应用的全面覆盖,强化了华为在操作系统的全 面布局,为用户提供流畅、安全的全场景使用体验。

openEuler 定位赋能新一代数字基础设施,高效、稳定、易开发。在场景协同 方面,openEuler 具备云边协同以及软总线连接的能力,实现与 OpenHarmony 之 间的算力互助与资源共享,更好地满足不同场景的需求,目前已广泛应用于服 务器、云原生、边缘计算、嵌入式场景中。另外,openEuler 具备高性能与易扩 展、强安全与高可靠、极简运维与开发的特点,支持多内核架构,通过合理的 内核调度和管理,openEuler 能够充分发挥不同内核的最佳性能。openEuler 还 支持多样性算力,通过优化和适配各种处理器架构,显著提升系统的安全性和 稳定性。另外,openEuler 提供了全面的开发者服务与工具,帮助开发者快速开 发和部署应用程序。

两套版本持续迭代升级,性能不断提升。为了提升系统的稳定性和安全性, 2019 年正式开源以来,openEuler 不断更新迭代。社区版分为两个版本,长期 支持版本(LTS)以及社区创新版本,两个版本间隔更新。LTS 版本提供长时间 的技术支持,发布周期间隔为两年,提供四年的社区支持,为用户打造稳定、 安全的应用场景。而创新版本是新技术的试验田,对未来趋势进行探索。相较 于 LTS 版本,创新版本更新间隔周期较短,通常每隔 6 个月更新,提供 6 个月 的社区支持。 24.03 LTS 在内核、全场景能力以及 AI 能力方面进行升级。首个 AI 原生开源 操作系统 openEuler 24.03 LTS 于 6 月 6 日正式发布。在内核、全场景能力以 及 AI 能力分别进行升级。24.03 LTS 版本采用 Linux 6.6 作为内核,针对不同 应用场景进行不同优化升级。打造全新的 EEVDF 调度器和 folio 内存管理机 制,进一步提升调度和内存使用效率,在 IO 管理、新网络标准支持以及对 CXL 的支持上有着全面的提升。在云计算场景中,通过 CPU 聚合调度,实现虚机密 度协同,提升 15%的虚机密度。在嵌入式场景中,发布面向服务器 BMC 的原创开 源项目 MetaBMC、预装 openEuler 操作系统的开发者套件“欧拉派”以及工业机 器人框架“欧拉臂”。

针对面向边缘计算的操作系统版本,提供高效的边云协同能力。随着智能城 市、智能交通、工业自动化等领域对于数据的实时响应和低延迟的需求增多, 边缘计算需求增长预计也将更加快速。根据亿欧智库数据,2022 年-2025 年预 计中国边缘计算市场年复合增速将达到 47.3%。openEuler 23.03 Edge 是 openEuler 发布的面向边缘计算的版本,集成 KubeEdge+边云协同框架,使得应 用程序能够灵活地在边缘和云端之间移动和执行,应用场景包括智能制造、城 市交通、智慧园区等边云协同场景。

嵌入式系统满足不同场景使用需求,南向生态加速丰富。目前嵌入式系统广泛 应用于航空航天、智能汽车、信息家电等行业。然而由于国内在该领域的发展 较晚,在技术上和国外仍有差距。为打破国外技术垄断,openEuler 推出了面向 嵌入式领域的 openEuler 22.03 LTS SP2 Embedded 版本。该版本支持嵌入式虚 拟化底座,提供硬实时内核和软实时内核的支持,满足不同使用场景的需求, 为开发者提供了更加灵活和可靠的实时解决方案。未来有望进一步扩展南向生 态支持,其中包括对 RISC-V、龙芯的芯片架构的支持。

2.深度赋能智算各个环节,简单易维护

算力需求激增和硬件算力增长速度的差距需要通过软件优化来弥补。大模型训 练的算力需求每年增长 10 倍,而计算芯片硬件能力的提升速度却远低于需求增 速。软件优化对于提升硬件使用效率,更大程度的发掘硬件能力的上限至关重 要。操作系统能为 AI 业务提供开发、训练、部署、运维、推理的全生命周期优 化。在开发场景中,操作系统可以预制大模型、深度学习框架镜像以及训练框 架形成一体化方案提供给客户,用户根据方案可以快速搭建出 AI 开发技术平 台。在训练平台,操作系统具备可观测性能力,基于观测到的数据预测故障, 并自动隔离故障节点以及未来能够实现故障自愈。在部署、运维优化场景中, 操作系统希望能够将繁琐的部署步骤转化为自动化运维。在推理场景中,操作 系统可以通过资源调度和优化技术,提高资源利用率,降低能耗和成本。

内存管理:GMEM 内存管理系统大幅增强可编程性,提供更好的内存性能。针对 当前异构内存存在的编程性差、内存不足、内存碎片化以及申请释放慢等问 题,华为推出了 GMEM 内存管理系统。GMEM 提供了一个统一的 OS 内存管理框 架,极大地简化了内存管理代码的编写工作,使内存管理代码量减少了 90%。同 时,GMEM 还显著提升了内存的申请和释放速度,提高了 3 倍以上,使得加速器 的接入变得极为容易。此外,GMEM 具有内存透明超分能力,大幅提升问题处理 规模,LLAMA 推理性提升能达到 30%-70%。用户通过 hint 极易实现内存策略, 大幅增强可编程性。

算力调度:异构融合调度模式帮助消除算力碎片,提升算力利用率。算力成本 高以及利用率较低等不断提升算力调度的重要性。异构融合调度模式对 AI 任务 进行抽象,包括 context、stream、kernel,以实现更高效的任务调度和资源分配。此外,异构融合调度模式中还加入了抢占机制,当有更高优先级或是更紧 急的任务需要资源时,抢占机制会被激活。高优先级的任务优先调度执行,计 算资源也会根据需求进行动态的重新分配和调整,显著提高计算资源的利用 率。

算力部署:EulerPublisher“一键式”解决方案降低部署难度。针对初学者在 部署 AI 应用软件环境中可能遇到的配套版本复杂、AI 框架众多导致适配难度大 等问题,华为推出了 EulerPublisher。它基于基础镜像,为初学者提供“一键 式”解决方案,简化了定制、测试和发布容器镜像、云镜像和 WSL 的过程。这 种便捷的解决方案提升 openEuler 覆盖度,让更多用户能够轻松地使用开源操 作系统。目前,openEuler 已实现 AI 容器化封装,用户可以根据自身需求选择 对应的容器镜像实现一键部署,降低技术门槛和时间成本。

算力运维:EulerCopilot 助力开发过程,提升运维效率。openEuler 是首个广 泛支持 AI 的开源操作系统。针对一些开发和运维过程中难以解决的痛点,欧拉 基于 ChatGLM 模型训练出了 EulerCopilot 模型,将操作系统主导式运维转化成 启发式运维,提高生产效率以及准确性。通过训练大量的欧拉操作系统代码和 数据,EulerCopilot 已经具备代码辅助生成、系统辅助运维等能力。 EulerCopilot 旨在服务三大客户群体:普通用户、运维人员以及开发人员。用 户可以通过多种途径,如 web、公众号、智能 shell、IDE 向 EulerCopilot 提出 问题。智能体准确理解用户需求,并将其规划成一系列可执行的任务。通过调 用高效的向量化数据处理平台和查询向量数据库,EulerCopilot 能够迅速给出 反馈,满足用户的需求。此外,EulerCopilot 还有结果反馈机制,根据用户反 馈持续精进自身的效能。

3. 定位下一代智能操作系统,AI 交互式开发运维

AI 赋能 openEuler 更智能,openEuler 使能 AI 更高效。目前,openEuler 已支 持 Arm、x86 等全部主流计算架构以及英伟达、昇腾等主流 AI 处理器,不断升 级和优化算力,实现从通用算力到智能算力的转变。openEuler 已成功兼容包括 CANN、CUDA 在内的硬件 SDK 以及 TensorFlow、Pytorch 等相应的 AI 框架软件。 通过异构算力多维调度,实现 CPU 和 NPU 的深度融合,推理并发的效率提升超 过 50%。

参考报告REPORT

华为欧拉专题报告:AI时代的数字基础设施全场景操作系统,落地进展乐观.pdf

华为欧拉专题报告:AI时代的数字基础设施全场景操作系统,落地进展乐观。2024年信创景气度有望边际改善,关注竞争格局优且市场空间大的操作系统领域。继2023年12月26号财库〔2023〕29号文-关于印发《台式计算机政府采购需求标准(2023年版)》的通知后,2024年3月11日,中央政府采购网发布《关于更新中央国家机关台式计算机、便携式计算机批量集中采购配置标准的通知》,要求使用财政拨款的国家机关,在采购计算机时都要满足信创要求,预装麒麟、统信UOS、中科方德等符合安可测评要求的操作系统。5月20日,《安全可靠测评结果公告(2024年第1号)》公布,新增3款桌面操作系统、7款服务器操作系统,...

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