对标英伟达，LAXCUS的护城河是什么？

LAXCUS分布式操作系统 2024-07-01

摘要：如果说LAXCUS分布式操作系统和英伟达GPU有什么相似的地方，那就是大家都在用并行计算取代串行计算，颠覆传统计算市场，重构计算体系。

有网友私信提问：“如果对标英伟达，LAXCUS的护城河是什么？”，现在回答一下这个问题。

首先纠正一下用词错误。英伟达产品线的核心是GPU，是硬件，LAXCUS是操作系统，属于软件。从产业分工的角度来解释，英伟达GPU是计算机产业链上游的一个组成部分，下游是各种具体的应用场景，LAXCUS位于它们的中间，把计算机产业上下游链接起来。所以二者并没有对应关系，用“对标”来形容英伟达和LAXCUS的关系并不妥贴。

如果一定要说LAXCUS分布式操作系统和英伟达GPU有什么相似的地方，那就是大家都在用并行计算取代串行计算，颠覆传统计算市场，重构计算体系。

目前英伟达已经通过一系列产品，构筑成功自己的算力和AI生态，成就了3万亿美元的市值。出于同样目的，LAXCUS分布式操作系统也在这条路上狂奔，通过一系列技术创新和领先的产品市场理念，构建LAXCUS分布式操作系统的算力和AI生态护城河。

一个更大的背景是，放眼世界，全球的计算机网络，正在从第一代的互联网，第二代的移动互联网，进入到AI驱动的第三代算力互联网时代。算力互联网在拥有前两代互联网的基本特征同时，更需要解决软硬件的大规模计算和计算标准化、通用化的问题。本质上，这是一场并行计算革命。算力，正在成为一切产业的基础。做为软件的算力基础设施，LAXCUS分布式操作系统将在这个时代大有作为。

LAXCUS分布式操作系统位于计算机产业链的中间部分，起到链接上下游的作用，基于此构建算力和AI生态

首先对LAXCUS分布式操作系统做个总体介绍。

LAXCUS是操作系统，但是属于操作系统的一个新分支：多机操作系统。与多机操作系统对应的是单机操作系统，Windows、Linux都是单机操作系统。LAXCUS分布式操作系统的应用方向是企业业务，对应的硬件平台是服务器、AI算力集群、云计算。目前能够与LAXCUS真正对标的，就是微软正在秘密研发的下一代操作系统，之前的文章已经有介绍，具体不在这里细说，有兴趣可以向前翻一翻。

操作系统在计算体系中的作用，是把上游的硬件和下游的应用链接起来，形成一个完整的计算机产业链。目前LAXCUS分布式操作系统的上游，仍然是CPU、GPU等硬件部件，下游应用主要以AI大模型、大数据、向量数据库、HPC服务端业务为主。

LAXCUS分布式操作系统有三个核心目标：

（1）简化服务器、AI算力集群、云计算平台的运维管理，平替Linux操作系统。

（2）降低大规模计算的编程难度，实现大规模计算的标准化和通用化，让开发者在开发算力业务时，像开发单机应用软件一样容易简单，以此形成新的算力应用生态。

（3）从底层开始，打造自主可控的基础平台，颠覆传统计算市场，重构计算体系。

LAXCUS分布式操作系统核心目标

下面以LAXCUS分布式操作系统7.0为模板，具体说说相关的核心技术和功能模块组成。这些技术和模块有别于传统的单机操作系统，是LAXCUS分布式操作系统的创新，也是LAXCUS分布式操作系统的护城河，和构建LAXCUS分布式应用生态的基础，都是LAXCUS分布式操作系统独有的。

一、双模态操作系统

从7.0版本开始，LAXCUS分布式操作系统将具备双重身份：运行在单台硬件环境上，处理普通的服务器业务时，它是单机操作系统；运行在联网的计算机集群、云计算平台，需要大规模算力时，它是多机操作系统。LAXCUS在单机模式处理串行计算，兼容Linux操作系统。LAXCUS在多机模式处理复杂的分布式计算和多机并行计算。多机操作系统是LAXCUS对计算机操作系统一次全体系创新，其中很多技术和功能，都颠覆了我们对传统操作系统的认知，后续会有详细介绍。

LAXCUS做为一个双模态操作系统，可以在单机、多机两种模式之间自由切换，这样就能够适应更多的应用场景。根据测试结果，LAXCUS分布式操作系统的多机模式，如果运行在IB网络上，单集群上限支持8000 - 10000个计算节点，多集群状态下，支持超100万计算节点。

LAXCUS分布式操作系统在单机模式和多机模式之间自由切换，这是目前所有其它操作系统都不具备的独一无二的能力

LAXCUS分布式操作系统在单机操作系统之外，开辟了一个新的分布式多机应用体系。它支持单机操作系统的单机应用软件，又支持单机操作系统无法支持的多机应用软件，这种多机应用业务，将在未来的企业市场，尤其是AI领域，产生更多的市场效益，占据更多的市场份额。LAXCUS分布式操作系统的出现，大幅简化了集群管理难度，降低了大规模复杂计算的开发周期和成本，完成了分布式编程的标准化和通用化，对单机操作系统，特别是Linux单机操作系统，包括Linux操作系统上的应用软件，形成降维打击，未来与之相关整个企业应用生态都将被改写。

据了解，目前LAXCUS是业界唯一支持单机、多机双模态运行模式的操作系统，是独一无二的。

就像iOS带出APP应用，LAXCUS将催生多机应用，对Linux等单机操作系统形成降维打击，与之相关的AI大模型、大数据、HPC，将被重构

二、资源聚合

资源聚合不是一项技术，而是一系列技术的创新和集成。资源聚合也被称为聚合化，可以理解为虚拟化的反向操作。虚拟化是将一台物理的计算机，拆分成多台逻辑的虚拟计算机，分配给多个用户共同使用，从而达到降本增效，提高运营商收入的目的。而资源聚合是将大量的物理计算机，组合成一台逻辑的虚拟的“超级计算机”，然后把计算资源分配给多个用户使用。在这台“超级计算机”中，各种的硬件资源，包括CPU、GPU、DPU、内存、磁盘、网络，都由资源聚合整合成为一个逻辑整体。资源聚合还包含各种指令、框架、函数库、功能模块、管理模块。资源聚合以松耦合和弱连接方式，管理着庞大的计算机集群，这使得计算机集群无论有多少台计算机，从人机交互界面和编程接口角度来看，都是一台计算机。

资源聚合的核心价值是解决计算机集群虚拟单一化的问题。它使得系统管理员、应用软件开发工程师，无需面对庞大的计算机集群，只要通过人机交互界面和相关API，就能调用和操作一台算力强大的“超级计算机”。无论是管理员管理计算机集群，还是应用软件工程师开发大算力的分布式应用软件，都变得简单容易，和稳定可靠，更重要的是大幅降低运维和开发成本，这对传统的基于单机操作系统的计算机集群上的运维管理和软件开发，是一次彻底的颠覆。

通过资源聚合，一个计算机集群被虚拟成一台计算机，促使集群管理成本、开发成本大幅降低

三、分布式运行时

分布式运行时建立在系统内核之上，是一个支持分布式计算、并行计算、高并发的模块，或者可以视为系统内核的延伸。

分布式运行时是资源聚合底层基础技术的模块化实现。通过网络连接，分布式运行时把大量的实体计算机，实际组织到一起，完成计算资源的关联和绑定，成为一台逻辑统一的“超级计算机”。在性能上突破了传统单机操作系统的限制，通过接入更多计算节点，使算力近乎无限地延伸，大幅提高计算能力。目前LAXCUS分布式操作系统的所有集群管理和集群计算工作，都是通过分布式运行时完成分发、调度、操作。

在后续的版本中，分布式运行时还将与主要硬件部件紧密集成，并在一定程度上替代专用加速卡，进一步提高计算效率。

四、分布式Shell

分布式Shell（Distributed Shell，简称DSH）建立在分布式运行时之上，是LAXCUS分布式操作系统的重要组成部分。与本地Shell不同，分布式Shell是LAXCUS分布式操作系统面对计算机集群，跨节点和服务器执行命令的Shell工具。分布式Shell可以帮助系统管理员和开发者、用户更高效地管理计算机集群，而无需手动登录到每个计算机节点执行命令。

分布式Shell遵循资源聚合的Invoke/Produce分布式框架，执行处理工作时，会确保每个命令被准确派发到对应的实体计算机上执行。使得用户可以通过一个统一的界面，管理和操作整个计算机集群。

分布式Shell解决了本地Shell不能跨越计算机节点运行的局限，极大提高了用户操作计算机集群的效率和便利性。

五、DSDK

DSDK（Distributed SDK，分布式软件开发工具包）是一个专为LAXCUS分布式操作系统设计的软件开发工具包。它为开发者提供了一套丰富的分布式编程函数库和接口，用于快速开发和部署基于LAXCUS分布式操作系统的分布式并行计算应用软件。

DSDK非常类似英伟达的CUDA框架。它们都是出于简化编程开发和提高并行计算效率而设计。与分布式运行时一样，DSDK也包含了大量资源聚合的创新技术。

通过DSDK，开发者只需要面对一台虚拟的计算机，而不是一个庞大复杂的计算机集群。能够更加专注业务逻辑的实现，而不必了解底层分布式环境的具体细节，比如计算节点的具体位置、网络通信、如何分配使用计算资源，这些工作全部由DSDK统一处理。这就使得开发者能够更加高效地开发出高性能、高扩展性、高可靠性的分布式应用软件，去满足各种复杂业务需求。

就像CUDA对GPU的影响一样，DSDK由于有了LAXCUS分布式操作系统本身的支持，它的价值在于能够实现分布式计算、并行计算的通用化和标准化，这将为未来的AI、HPC、大数据等算力应用业务持续发展打下基础。

目前LAXCUS分布式操作系统7.0的DSDK属于初代版本，未来会像CUDA一样，根据各种分布式业务需求进一步丰富和完善，更好服务开发者。

LAXCUS DSDK

六、人机交互界面

LAXCUS分布式操作系统有人机交互界面：图形用户界面和命令行字符界面。目前已经经历了三代UI演化。

第一代UI：字符界面

特点是黑白双色显示和命令行操作，与Dos、Unix等字符界面的操作系统类似。用户需要通过字符界面和命令来远程操控计算机集群，执行分布式计算工作。对于长期习惯使用Linux、Unix的开发者和管理员来说，字符界面是一个理想的工作界面，但是对于普通用户来说，命令行交互存在使用障碍，且无法获得多媒体体验。

第二代UI：图形桌面

早期带有苹果Macintosh的风格，如导航菜单，后来加入Windows元素，如任务栏和启动菜单，也开始支持多窗口显示和鼠标双击桌面图标运行LAXCUS分布式应用软件。这样在保持字符界面和命令行操作支持的同时，第二代UI满足了大多数用户的图形化交互使用需要。

第三代UI：在第二代UI基础上，大幅升级和优化了图形界面

其中桌面设计借鉴了Windows的最新桌面布局，同时融入了扁平化组件（参考了Android），快速启动软件的应用坞（对标Macintosh Dock）等设计元素。除此之外，自主创新的更多新的特征，比如红绿黄三色灯桌面窗口、细边条窗口样式、可自由定义和创造的桌面皮肤。第三代UI整体视觉效果炫酷，人机交互体验更为丰富和直观，将进一步简化用户操作过程。

LAXCUS人机交互界面经历了从字符界面到图形界面的显著转变，每一次升级都极大地提升了用户体验和系统易用性。特别是第三代UI的设计，不仅融入融和了多种主流操作系统的最新图形界面设计元素，还加入大量自主创新，将使LAXCUS分布式操作系统在人机交互方面达到一个新高度。