數字經濟的穩步發展離不開先進的數字基礎設施來高效處理爆炸式增長和積累的海量數據。而數據庫作為關鍵基礎軟件，對于實現安全存儲與可信計算，保障數字經濟高質量發展有著十分關鍵的意義。擁抱開源，基于開源打開技術未來升級的大門正逐漸成為共識。
2023年4月7- 8日，第十二屆“數據技術嘉年華”（DTC 2023）在北京成功舉辦。openGauss開源數據庫首席架構師、社區技術委員會委員黃凱耀受邀參加大會，并在【開源創新：開源數據技術】專題論壇發表了 《openGauss架構創新與新特性深度解讀》 的主題演講，圍繞關鍵行業核心客戶場景為大家分享openGauss 最新發布的5.0.0版本的多項架構創新，并對其新特性進行深度解讀。以下內容根據黃凱耀的演講實錄整理而成。
（嘉賓簡介：黃凱耀，負責openGauss生態產品的技術規劃和產品設計工作，在數據庫高性能架構、高可用架構、OLTP性能優化、OLAP性能優化、一體化架構、軟硬協同等領域有豐富的理論、工程與實踐經驗。）
一、數字時代下業界數據庫架構逐漸標準化
在分享中，黃凱耀以時代趨勢為引入點，并指出：“當前產業數字化帶來豐富的應用場景與海量數據規模，金融、電力、教育、醫療等各個行業都有海量應用場景需要數據庫架構與時俱進，協同創新。”
隨著多樣性計算演進，多樣性應用場景和數據需要數據庫支持多種算力。黃凱耀表示，過去以CPU為中心的架構，現已發展到多樣性算力協同的對等計算架構，CPU、GPU、NPU甚至包括為特定場景開發的計算單元等都要形成協同關系，從而更好地去處理數據。不僅如此，多模融合成為主流，多模數據需要協同處理以實現資源集約化管理。“從過去主要處理的是結構化數據，到現在處理非結構化數據例如圖、時序、流、文檔等的數據類型，這對數據整合處理和整合分析提出了更高的要求。”黃凱耀說道。
在對數據庫架構進行了簡單的介紹后，他又對數據庫系統發展類別進行了分享。黃凱耀指出，過去20余年，數據庫系統發展大致為兩類：第一類系統是成熟的數據庫內核先疊加分布式計算，再開發分布式存儲和分布式內存的能力；第二類系統即可靠的分布式存儲首先疊加數據庫內核，再開發分布式計算和分布式內存能力。 而提到剛剛發布不久的 openGauss 5.0.0，黃凱耀介紹其采用資源池化架構，通過數據庫內核與存儲層的NDP技術、內存層的多節點MVCC技術、計算層的多模多引擎技術等進行深度協同，可有效應對大規模數據庫可靠性、性能、易用性的訴求。
二、openGauss 5.0.0資源池化架構
伴隨著業界數據庫架構逐漸走向標準化，黃凱耀對3月30日正式發布的最新版openGauss 的核心特性之一——資源池化架構進行了詳細的解讀。黃凱耀介紹道，面向未來的 openGauss 資源池化架構由三層池化、一個平臺和一個標準組成。
（一）三層池化
三層池化包括存儲池化、內存池化和計算池化。
1.存儲池化支持多種存儲，如分布式存儲、企業存儲、對象存儲，實現一份數據服務于多種計算，并通過SQL算子卸載的NDP技術，大幅提升了SQL處理效率、消減網絡I/O流量。
2.內存池化實現計算節點間內存的互聯，通過同步事務信息和數據庫緩存，實現了多節點下的多版本快照一致性讀能力，結合RoCE和SCM等硬件，實現極致的Commit加速和大容量內存訪問等能力。
3.計算池化支持多樣性算力，基于X86、鯤鵬等算力，為應用提供TP行存加速、AP列存加速、AI訓練推理等全方位的數據服務。
（二）一個平臺
一體化平臺的主要作用是給整個架構提供可靠的運行環境。黃凱耀強調了一體化平臺的概念，即除了提供集群管理能力以外，還需要提供可觀測可診斷、云邊端協同、資源編排的能力，這是平臺需要解決的問題。
（三）一個標準
不管是關系型、圖或者時序數據庫，都會通過SQL接口進行交互，因此訂立一個全場景的SQL標準非常重要。制定SQL標準的目標是支持最新的系統標準與特性，同時向外擴展推出特定應用場景下的標準，包括全密態與AI標準。
隨著應用場景的豐富，SQL標準能夠支持的系統越來越全面。黃凱耀在此也希望能夠定義出全場景的SQL標準，既可以兼容現在的核心標準特性，也可以提供更多有針對性的特性能力。未來，他希望openGauss社區還能夠與國內不同的友商及合作伙伴一起來定義更多標準。
三、數據全生命周期生產力工具：openGauss DataKit
除了深入講解 openGauss 5.0.0資源池化架構外，黃凱耀還重點分享了社區全新升級的數據全生命周期生產力工具DataKit。
他指出，社區共建以及從更宏觀的層面實現產業鏈的共建，是DataKit最主要的發展思路。openGauss 的DBV伙伴通過DataKit平臺實現了存儲過程調試的功能，同時粵港澳大灣區國家技術創新中心也給DataKit貢獻了三個插件，這三個插件可以實現數據庫系統集群上的性能分析。不僅如此，華為還推出了“眾智計劃”，將插件的開發工作需求通過該計劃發布，由外部更廣泛的技術力量來承接聯合開發。
四、產業鏈聯合創新，打造最具創新力的openGauss技術生態
演講尾聲，黃凱耀也介紹了社區愿景，即實現產業鏈聯合創新，打造最具創新力的 openGauss 技術生態。這里分別有兩個方向的擴展，一個是垂直向上的場景擴展，一個是水平方向的能力擴展。
作為國內數據庫研究的根技術平臺，openGauss社區的使命首先是服務好數據庫廠商，其次是在提供數據庫內核的基礎之上進一步提升整個計算產業的多層協同，包括芯片、服務器、操作系統、編譯器、上層應用等全棧能力。以“創新”“開放”“繁榮”為宗旨，黃凱耀在演講的最后呼吁大家一同加入到 openGauss 的生態建設中來，讓 openGauss 成為國內最好的根技術社區。
