科技创新能力是国家竞争力的核心,也是企业竞争力的源泉,阿里巴巴作为一家以科技创新为驱动的世界级科技企业,积极参与国家科技创新体系建设,将企业战略与国家战略高度耦合,形成同频共振,在操作系统、云计算、数据库等卡脖子和颠覆性技术领域深度布局,取得一系列重要成果。
在举国欢庆之日,小编重磅总结阿里巴巴技术创新成果,献礼伟大祖国!
阿里巴巴技术创新概况
阿里巴巴集团在研发领域始终保持高水平投入,近几年在技术和研发上的投入每年都超过1000亿元。截至2020年3月31日,阿里巴巴集团累计获得中国专利授权近8千件、公开专利申请约1.4万件,累计申请外国专利授权近4千件、公开专利申请约1.2万件。

阿里巴巴技术创新成果
(一)云计算
自2009年写下第一行代码开始,阿里巴巴走出了中国云计算自主研发之路,研制了飞天云操作系统。
作为中国唯一一个自主研发的计算引擎,飞天云操作系统是一项超级复杂工程,自主开发的代码总量累计超过20亿行,获得中国电子学会15年以来第一个科技进步特等奖。

飞天云平台架构图
飞天云操作系统创造性提出了“以数据为中心的云计算”体系结构原则,采取资源先全局聚合、后逻辑切分的技术路线,在全球分布数据中心环境下实现了全局管理、统一调度、快速定位和及时访问,首次实现将百万服务器连成一台超级计算机。
飞天云操作系统支撑阿里云位居中国公有云市场份额第一。支撑阿里云打造中国自己的通用计算技术平台,SAP、西门子Mindsphere、Salesforce、Vmware等全球最重要的软件运行其上。孵化培育了城市大脑、工业大脑、农业大脑等创新应用、构建一批行业创新解决方案。

2020年9月17日云栖大会上,阿里巴巴展示了第一台云电脑“无影”。这是一台长在云上的“超级电脑”,没有本地主机,所有硬件设备都集中在云端的数据中心里,只需要一张名片夹大小的C-Key,连接显示器后可以像传统PC一样实现访问各种应用和文件,进行设计建模、动画渲染等操作。不仅如此,还能够通过云端实现无限扩容,单应用资源可弹性扩展至104核CPU、1.5T内存,以此来打开接近无穷的算力。
(二)操作系统
阿里巴巴基于多年技术积累,打造自主的服务器、终端和物联网操作系统,形成强大的操作系统阵型。
(1)服务器操作系统
阿里巴巴服务器操作系统包含单机服务器操作系统和适应于云环境下Alibaba Cloud Linux。坚持10余年自主研发和创新,具有全栈优化、开源开放、安全可靠等特点。Alibaba Cloud Linux自2015年发布后即对外开源,2019年又开源了Alibaba Cloud Linux 2,吸引了Intel、头条等国内外大型企业的共建。

Alibaba Cloud Linux 2 LTS版本性能和稳定性提升
(2)端上操作系统
阿里巴巴研发出以万物互联为目标的端上操作系统(AliOS),应用于智能手机、平板、电视、互联网汽车等多个领域。目前已与上汽荣威、名爵等自主品牌,福特、东风雪铁龙等合资品牌建立深度合作关系,搭载AliOS操作系统的车辆销售超过70万台。

(3)物联网操作系统
阿里巴巴研发基于微内核的物联网操作系统AliOS Things,已经传感器支持超过100款,适配超过100款芯片,累计出货量超过1亿,广泛应用智能家电、智能硬件、工业控制、医疗设备等场景。

(三)数据库
阿里巴巴数据库技术已先后走过了“商业-开源-自研”的演进路线,不断突破数据库技术和应用生态,实现了数据库领域的自主可控。从2010年开始,踏上自研数据库之路,抓住云数据库的技术变革机遇,打造出了一系列先进的数据库产品,跻身世界领先阵营。
(1)市场表现
阿里巴巴数据库产品不仅支撑着全世界最大规模的高并发、低延迟电商环境,为上千万中小企业的在线商业数据提供实时数据服务,而且还为政务、制造、金融、通信、海关、交通等重点行业提供稳定可靠的数据存储与分析服务。当前拥有包括国税总局、中国邮政、中国石化、中国联通等超过10万个企业用户。
阿里巴巴连续两年入选Gartner全球数据库魔力象限,并且在2019年进入了挑战者(Challengers)象限,是唯一入选的中国科技企业。

Gartner全球数据库魔力象限
(2)技术优势
技术自主可控:阿里巴巴全面开展自主研发,攻克存储计算分离、分布式、兼容性等关键技术,已拥有相关专利授权近80个。同时,针对国产芯片及操作系统开展极限优化,降低对不同国产芯片优化的研发周期。
引领云原生时代:基于云原生理念,广泛应用计算存储分离技术,将计算层做成无状态(serverless),实现灵活的弹性架构。
智能化:阿里巴巴智能化数据库技术主要包含内核智能化和运维管控智能化两方面,技术水平已经走在世界前列。
(3)产品优势
经过10余年潜心研发,阿里巴巴已拥有国内最强大和丰富的全栈数据库产品系列,包括关系型数据库、非关系型数据库、分析型数据库及迁移工具等约30款产品,可以满足用户不同的数据库应用开发需求,帮助企业解决核心业务上云的难题。
智能管控:自研智能数据库管控平台,实现智能诊断、智能恢复以及智能优化,用于管理大规模数据库集群,提供稳定、高效、易用的数据库服务。
安全可信:结合可信硬件、区块链、可认证数据及加密计算等技术,全方位保障用户的数据安全,包括数据存储计算加密、查询验证、数据隐私保护、篡改检测等。
(4)人才优势
数据库研发团队由全球数据库领域领军人物、美国计算机协会(ACM)杰出科学家、前美国犹他大学计算机系终身正教授李飞飞带领。团队已达700余人,包含多名CCF(中国计算机学会)数据库专委委员和大数据专委委员,核心研发人员95%以上毕业于国内外顶尖大学。已在被誉为数据库领域三大学术顶级会议的VLDB、SIGMOD、ICDE均有论文获选。
(四)大数据计算平台
阿里巴巴大数据计算平台服务超过5000家大型公共云客户,200家专有云客户。离线计算的服务器规模超过10万台,在全球大数据评测TPCx-BigBench上保持第一,实现了数据规模全球最大、每分钟处理请求全球最高、单位成本全球最低。双11日处理数据量600PB,以每年20%的硬件增长支撑了超过70%的业务增长。
此外,阿里巴巴收购了知名开源流处理框架Flink的母公司 Data Artisans,同时将阿里巴巴大数据引擎 Blink 作为 Flink 的分支正式开源。
(五)基于互联网架构的双中台
传统IT架构以流程自动化为中心,随着企业的不断发展,大中型企业普遍拥有数十乃至数百个IT系统,存在每个系统互相独立、业务功能重复建设、数据无法连接协同等问题。企业从信息化走向数据化后,“中台战略”将成为支撑企业快速发展创新的核心。
阿里巴巴双中台架构(业务中台和数据中台)符合互联网大数据时代的企业IT架构演进趋势,打破不同业务部门之间烟囱式IT架构,打破数据孤岛,实现“一切业务数据化”的目标。

阿里巴巴双中台结构
阿里巴巴双中台帮助中国石化90天建成易派客平台,支撑交易额2276亿元;帮助海底捞在5个月内建立了3000万会员的智能服务系统,不仅使排号、订位、点餐等基础功能更为流畅,还创造性集成了社区、短视频分享、智能语音交互等新技术,通过动态扩展可支持亿级会员数量和千万级参与者的营销活动。
达摩院发展情况
达摩院设立了机器智能、数据计算、机器人、金融科技和X等研究方向,即“4+X”研究领域,成立了14个实验室。
达摩院成立以来,在全球范围广泛招募顶级科学家和研究人员,快速形成头雁效应,精选一批优秀的工程师人员,配合创新技术到实际应用的转化和落地,同时从全球顶级的高等院校招聘一批优秀的博士生,储备科研生力军,形成了“头部-腰部-腿部”结构合理的人次梯队。同时利用咨询顾问、访问学者、博士后工作站等多种灵活方式吸引高端人才,抢占人才高地。

达摩院的14个实验室
达摩院同时与全球顶级的高校科研机构开展多学科、多领域的学术合作,构建全球产学研技术合作生态,探索自主研究与合作开放相互融合的人才资源模式。在世界著名院校建立联合实验室或研究中心,与全球10多个国家、50多所知名高校的100多个科研团队开展科研项目合作,联合培养研究生100多名,取得多项优异的学术成果。
(一)人工智能
达摩院建成完善机器智能算法体系,涵盖语音智能、语言技术、机器视觉、城市大脑、决策智能等方向,取得多个世界领先成果。
(1)语音智能
在语音识别、语音对话方面突破世界纪录,在语音合成方面,自主研发的Knowledge-Aware Neural TTS (KAN-TTS)语音合作技术,将特定发音人数据的自然度能提高到97%以上,有望通过图灵测试。

(2)语言技术
2018年在国际公认的顶级机器翻译赛事WMT(Workshop on Machine Translation)上获得5项冠军,2018年1月在斯坦福大学发起的机器阅读理解领域顶级赛事SQuAD刷新排名,这是人工智能的阅读能力历史上首次超越人类。目前达摩院机器翻译技术团队实现了48个语言翻译方向,日调用达到7.5亿次,为“一带一路”沿线国家的跨境电商提供在线多语言服务能力。

(3)机器视觉
2018年1月在国际最大的自动驾驶计算机视觉算法集KITTI中,囊括三项道路场景分割任务冠军;2018年11月在全球遥感影像智能分析大赛DeepGlobe上夺得两项冠军,在遥感图片道路网络识别、土地用途识别领域达到世界最强水平。在计算机视觉和模式识别领域的国际顶级会议CVPR上,2019年阿里巴巴发表论文17篇,在学术界和工业界代表了机器视觉发展的最先进水平。
(二)芯片
阿里巴巴于2018年成立平头哥半导体,聚焦嵌入式CPU和AI芯片研发,打造安全、智能、普惠的云端一体算力支持。

(1)嵌入式CPU
平头哥收购的杭州中天微公司,在嵌入式CPU领域深耕了18年,研发出完全自主可控的嵌入式CPU,并且是国内唯一实现大规模量产的公司。目前已经实现CPU IP授权超200项,累计量产超10亿颗。该系列嵌入式CPU也是国家核高基重大专项支持的国产CPU标志性成果。
(2)嵌入式SoC共性平台
针对物联网芯片行业碎片化的难点,开展共性系统芯片平台的研发,推出共性SoC平台,大幅降低特定领域嵌入式芯片的研发难度,通过对外合作和授权,帮助行业降低芯片设计的成本和门槛。
(3)人工智能芯片
平头哥的人工智能芯片产品规划,从专用推理芯片到相对通用的训练/推理芯片,再到结合嵌入式CPU的物联网AI芯片,打造云边端一体的智能计算体系。目前第一代AI芯片已成功流片,将应用于云服务、城市大脑、工业大脑等业务。
(三)量子计算
达摩院量子实验室致力于释放量子潜能,探索未来一种新型的颠覆式算力。量子实验室确立了目标是在高精度、设计自动化两个核心方向达到国际领先,全面与国际团队同台竞争。
2019年4月,在杭州市建设了量子实验室硬件实验室“Lab-1”,建筑面积约600平米,由低温测控实验室、制备实验室以及配套的各类辅助设备和系统组成。
达摩院量子计算实验室全职工作人员近30人,全部来自于国内外名校和名企, 90%以上成员拥有博士学位,85%以上成员拥有海外留学经历。团队领军人是前美国密歇根大学终身教授施尧耘。
(四)自动驾驶
达摩院自动驾驶研究团队致力于将自动驾驶技术应用到国家物流骨干网,采用 L4 级自动驾驶技术开发出物流机器人“小蛮驴”,集成了达摩院最前沿的人工智能和自动驾驶技术,具有类人认知智能。自动驾驶率达到 99.9999%,运用最前沿AI和自动驾驶的基础技术,并且在智能、安全、可量产三方面具备行业领先的竞争力。

国家科技创新体系建设
围绕国家战略需求和前沿技术攻关以及社会经济重大命题,阿里巴巴深度参与国家科技创新体系建设。
阿里巴巴累计承担50余项国家和地方重大科研与产业化项目,正在申请超过40项。
2017年阿里巴巴城市大脑获得科技部首批国家新一代人工智能开放创新平台,针对城市级海量数据,自主研发函数式在线学习、异构推理、模型加速、图形融合,城市图搜等核心AI计算引擎,城市百亿级数据秒级查询,视频计算速度提升8-10倍。

天曜
创新平台致力于建立城市智能计算平台的技术与应用生态,与10余所高校科研院所、数十家企业开展技术合作。
创新平台承接团队开发了城市大脑的大规模视觉计算平台(天擎)、交通预测与干预(天曜)、渐进式图像搜索引擎(天鹰)、三维视觉计算与推理(天谱)、交通预测与干预(天机)以及城市综合治理识别(天镜)等产品,已在国内外40多个城市、60多个城市大脑项目中落地,取得积极成效。

阿里巴巴集团西溪园区访客中心
“科技兴则民族兴,科技强则国家强”,当今世界正经历百年未有之大变局,经济发展和民生建设都离不开科技创新。尊重科技人才,坚持自主创新,勇于坐冷板凳拿出真正的原创性结果,是国家发展的核心战略,也是阿里巴巴一直所坚守的。
日拱一卒无有尽,功不唐捐终入海,愿科技之光引领华夏,祝福伟大的祖国繁荣昌盛!
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