面向CBD應(yīng)用的浪潮M5新一代服務(wù)器全新發(fā)布

　　均衡式設(shè)計(jì)——硬件與應(yīng)用的松耦合

傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)以及更早的時(shí)代，服務(wù)器都是采用均衡的設(shè)計(jì)原則：即計(jì)算、存儲(chǔ)、I/O等三類資源要均衡；性能與可用性之間要平衡；能耗與能效之間要平衡。這種中庸之道的設(shè)計(jì)原則，其實(shí)更應(yīng)該稱之為通用設(shè)計(jì)原則，這種原則設(shè)計(jì)的服務(wù)器就叫通用服務(wù)器。

通用是過(guò)去幾十年保證軟硬件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本規(guī)律之一。一方面，自上世紀(jì)五六十年代實(shí)現(xiàn)了軟硬件分離以來(lái)，軟件和硬件的標(biāo)準(zhǔn)化和分離程度越來(lái)越高，最后形成了兩個(gè)獨(dú)立性很高的產(chǎn)業(yè)，除了接口標(biāo)準(zhǔn)外，相互之間幾乎沒(méi)有影響。

另一方面，從計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)開(kāi)始到現(xiàn)在一直是通用時(shí)代，所有的企業(yè)都在追求一款產(chǎn)品滿足萬(wàn)千用戶需求，只有這樣才能最大程度上取得規(guī)模效應(yīng)。在這樣的規(guī)則下，計(jì)算機(jī)硬件則普遍采用了通用設(shè)計(jì)原則，盡量用少數(shù)幾款產(chǎn)品去承載所有類型的應(yīng)用，至于數(shù)據(jù)中心的部署需求更是很少考慮。

智慧計(jì)算下的數(shù)據(jù)豐富型應(yīng)用挑戰(zhàn)

通用時(shí)代的結(jié)束的標(biāo)志是云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)出現(xiàn)，技術(shù)時(shí)代的更替使得通用設(shè)計(jì)原則不再適合時(shí)代的需求。

云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及AI等新一代信息技術(shù)的發(fā)展和普及，使得人類社會(huì)從信息化向智能化升級(jí)，社會(huì)計(jì)算的形態(tài)發(fā)生深刻變革。除了傳統(tǒng)的計(jì)算豐富型應(yīng)用之外，大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)豐富型應(yīng)用發(fā)展更快，這些計(jì)算形態(tài)與云計(jì)算進(jìn)行融合，形成新的計(jì)算形態(tài)——智慧計(jì)算。

　　智慧計(jì)算是未來(lái)計(jì)算發(fā)展的最主要形式

　　在移動(dòng)終端、5G、物聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)下，聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和設(shè)備快速增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)無(wú)處不在、無(wú)孔不入，指數(shù)增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)金礦在不斷加速數(shù)據(jù)豐富型應(yīng)用的發(fā)展，讓數(shù)據(jù)豐富型應(yīng)用成為與計(jì)算豐富型應(yīng)用規(guī)模相當(dāng)?shù)膽?yīng)用形式。

數(shù)據(jù)豐富型應(yīng)用的發(fā)展打破了軟硬件松耦合式的發(fā)展模式。數(shù)據(jù)豐富型應(yīng)用，如深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等，對(duì)于計(jì)算力的需求是無(wú)限的，而且需要的是同構(gòu)、低精度的規(guī)?；?jì)算力，傳統(tǒng)的以CPU為計(jì)算中心的服務(wù)器已經(jīng)不能滿足。以深度學(xué)習(xí)為例，訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的規(guī)模不斷膨脹，模型參數(shù)也在不斷膨脹，幾十億參數(shù)、幾百層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型已經(jīng)出現(xiàn)。

但是數(shù)據(jù)豐富型計(jì)算和應(yīng)用，仍然處于發(fā)展和應(yīng)用的初期，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以僅僅能夠完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理和基本的查詢，利用程度很低，深度學(xué)習(xí)可以幫助人類海量數(shù)據(jù)中獲得知識(shí)，獲得深層洞察力，但是目前的應(yīng)用場(chǎng)景仍然有限。從數(shù)據(jù)利用率看，人類產(chǎn)生數(shù)據(jù)僅有不到1%得到了利用。隨著數(shù)據(jù)處理規(guī)模和數(shù)據(jù)處理深度的增加，以及數(shù)據(jù)處理方法的創(chuàng)新，數(shù)據(jù)豐富型應(yīng)用會(huì)逐步顯示出發(fā)展的潛力。

數(shù)據(jù)豐富型計(jì)算對(duì)于服務(wù)器設(shè)計(jì)思想的沖擊是顯而易見(jiàn)的，目前，普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為，大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)的發(fā)展，需要“異構(gòu)加速”計(jì)算方案，仍然將GPU、MIC、FPGA等計(jì)算技術(shù)看作是CPU通用計(jì)算的補(bǔ)充技術(shù)。而在深度學(xué)習(xí)中，CPU僅負(fù)責(zé)的邏輯計(jì)算，承擔(dān)了很小比例的負(fù)載，而GPU等負(fù)責(zé)機(jī)械計(jì)算，承擔(dān)了最大的負(fù)載。可以設(shè)想，隨著數(shù)據(jù)豐富型應(yīng)用的發(fā)展，GPU等計(jì)算技術(shù)有望擺脫補(bǔ)充地位，成為與CPU并列的計(jì)算平臺(tái)技術(shù)。

場(chǎng)景化的設(shè)計(jì)——云計(jì)算發(fā)展的必然結(jié)果

另一方面，通用服務(wù)器的挑戰(zhàn)源于云計(jì)算的發(fā)展。云計(jì)算應(yīng)用的發(fā)展使得社會(huì)計(jì)算空前集中,大量自建自用的私有數(shù)據(jù)中心被大規(guī)模、超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心所替代。根據(jù)Synergy Research Group的最新數(shù)據(jù)，截止2016年12月，全球可部署10000個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架的超大型數(shù)據(jù)中心已超過(guò)300個(gè)，可容納的服務(wù)器數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了2016年全球服務(wù)器總出貨量。與此同時(shí)，運(yùn)營(yíng)商背負(fù)著巨大的資本和成本壓力，2016年亞馬遜、微軟以及谷歌去年在資本支出和資本租賃上的總花費(fèi)為 315.4 億美元，同比增長(zhǎng) 22%，大部分用于數(shù)據(jù)中心方面的支出。

運(yùn)營(yíng)商要降低成本和實(shí)際業(yè)務(wù)壓力，具體到服務(wù)器層面，就是提高密度，簡(jiǎn)化運(yùn)維，提高靈活性，降低能耗，降低整體成本。所以，近年來(lái)，運(yùn)營(yíng)商采購(gòu)的服務(wù)器形態(tài)從傳統(tǒng)的機(jī)架式到超密度、刀片、整機(jī)柜等新形態(tài)快速演進(jìn)，部署性有了根本性改變，密度不斷提高，整體能耗快速下降，單位數(shù)據(jù)中心面積占用的維護(hù)人力成本不斷減少。

　　浪潮整機(jī)柜服務(wù)器

　　在追求能效、密度、可維護(hù)性的道路上，云數(shù)據(jù)中心對(duì)服務(wù)器的設(shè)計(jì)要求是極致化的，因?yàn)榫薮蟮牟渴鹨?guī)模，很多細(xì)微的創(chuàng)新或者變動(dòng)，都會(huì)帶來(lái)巨大的成本節(jié)省。浪潮服務(wù)器的電源工程師曾說(shuō)過(guò)一句話“一瓦100塊錢(qián)”，也就是服務(wù)器能耗每降低1瓦，整個(gè)生命周期節(jié)省的電費(fèi)超過(guò)100塊人民幣，一個(gè)容納10萬(wàn)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心因此可以降低1000萬(wàn)以上的電費(fèi)支出。

“應(yīng)用+物理”兩個(gè)方向的極致化

可以看出，極致化的設(shè)計(jì)本質(zhì)是最大程度上滿足兩類需求——部署需求和應(yīng)用需求。面向應(yīng)用提供最貼合的系統(tǒng)平臺(tái)，是浪潮設(shè)計(jì)服務(wù)器的第一原則，滿足應(yīng)用需求的情況下，然后考慮如何實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的能效、密度等物理表現(xiàn)，所以，極致化的設(shè)計(jì)就是在一定擴(kuò)展性、可用性等邏輯約束內(nèi)，追求最大的性能、密度、能效等物理設(shè)計(jì)的過(guò)程。

　　浪潮M5新一代服務(wù)器家族全景圖

　　浪潮M5新一代服務(wù)器4個(gè)系列很好的體現(xiàn)了極致化的設(shè)計(jì)原則。通用和關(guān)鍵業(yè)務(wù)是“歷史傳承”系列，針對(duì)傳統(tǒng)的企業(yè)應(yīng)用，這兩個(gè)系列在空間占用方面也有了明顯的提升，八路服務(wù)器天梭 TS860M5高度為4U，四路服務(wù)器NF8260M4高度為2U，僅有上一代產(chǎn)品的一半。

應(yīng)用優(yōu)化和融合架構(gòu)都是針對(duì)云計(jì)算、智慧計(jì)算等新興應(yīng)用的系列，密度、能效和易維護(hù)性等物理屬性十分突出，適合云數(shù)據(jù)中心部署，可提供極致優(yōu)化的整體成本。

而且，針對(duì)大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等新興的數(shù)據(jù)豐富型應(yīng)用的產(chǎn)品，在存儲(chǔ)、異構(gòu)擴(kuò)展性等方面突破技術(shù)平臺(tái)的限制，提供遠(yuǎn)超于一般產(chǎn)品的物理存儲(chǔ)容量和異構(gòu)計(jì)算能力。例如，深度學(xué)習(xí)專用服務(wù)器NF5288M5在2U空間內(nèi)可支持8塊GPU，具有極致的性能空間比，是全球最高計(jì)算密度、最高性能的AI服務(wù)器。

　　浪潮NF5288M5是全球最高計(jì)算密度、最高性能的AI服務(wù)器

　　融合架構(gòu)產(chǎn)品線，是下一代數(shù)據(jù)中心模塊化解決方案，包含多子星、刀片和整機(jī)柜等多種形態(tài)，適合于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心改造、新建的云數(shù)據(jù)中心部署等多種場(chǎng)景。其中整機(jī)柜產(chǎn)品能夠?qū)?shù)據(jù)中心部署速度提高10倍以上，大大提高了數(shù)據(jù)中心的靈活性。

不斷接近物理限制的極限

極致化的設(shè)計(jì)更多是對(duì)應(yīng)用技術(shù)需求的研究和把握，但是在研發(fā)工程師看來(lái)，極致設(shè)計(jì)是在特定空間內(nèi)，放置更多的電子元器件，是對(duì)供電、散熱、結(jié)構(gòu)等物理限制的不斷突破。浪潮M5新一代服務(wù)器能夠在密度、能效等方面不斷突破，是源于高強(qiáng)度分倉(cāng)結(jié)構(gòu)、高精度風(fēng)流控制和高效高功率主板供電等一系列領(lǐng)先的底層技術(shù)。

例如，存儲(chǔ)服務(wù)器NF5486M5高度為4U，最大支持100塊3.5寸硬盤(pán)，可提供1PB存儲(chǔ)空間，是目前業(yè)界存儲(chǔ)容量最大、存儲(chǔ)密度最高的產(chǎn)品之一。在這款產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程中，浪潮工程師創(chuàng)新設(shè)計(jì)了分倉(cāng)強(qiáng)化結(jié)構(gòu)、共振抑制結(jié)構(gòu)、高精度氣流調(diào)配技術(shù)等，解決了散熱、共振和形變等一系列難題。

　　浪潮M5新一代服務(wù)器采用極致化設(shè)計(jì)

　　例如散熱問(wèn)題，NF5486M5采用了多排硬盤(pán)設(shè)計(jì)，前排硬盤(pán)會(huì)為后排硬盤(pán)產(chǎn)生2°C升溫，出風(fēng)位置的硬盤(pán)只能得到層層加溫的風(fēng)流，在環(huán)境溫度達(dá)到35度時(shí)，就會(huì)接近臨界溫度，而采用高精度氣流調(diào)配技術(shù)后，散熱風(fēng)流可以直接達(dá)到每排硬盤(pán)，從而解決了出風(fēng)位置硬盤(pán)的散熱問(wèn)題，確保在35度的環(huán)境中也可以正常工作。

推動(dòng)智慧計(jì)算發(fā)展

極致化設(shè)計(jì)的服務(wù)器更多針對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和前沿應(yīng)用，也主要被數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新的先行者——互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商所采購(gòu)。在過(guò)去的幾年中，浪潮一直蟬聯(lián)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場(chǎng)份額第一、天蝎整機(jī)柜服務(wù)器市場(chǎng)份額第一，很大程度上應(yīng)該歸因于浪潮在設(shè)計(jì)思路上的創(chuàng)新。

數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)網(wǎng)化已經(jīng)是不可逆的趨勢(shì)，數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新技術(shù)從互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商向其他用戶的擴(kuò)散比預(yù)計(jì)的更快。比如，近年來(lái)大量采購(gòu)浪潮天蝎整機(jī)柜服務(wù)器的，不僅有百度、阿里巴巴，還有中國(guó)移動(dòng)等電信和政府的行業(yè)用戶。

云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)發(fā)展速度不斷加快，彼此之間的融合也在加快，智慧計(jì)算的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。2017年，聚焦智慧計(jì)算業(yè)務(wù)，圍繞智慧計(jì)算三要素，浪潮將為計(jì)算提供軟硬件產(chǎn)品，為數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)處理和分析平臺(tái)，為算法提供面向應(yīng)用、深度優(yōu)化的集成工具。

目前，浪潮已構(gòu)建以“計(jì)算+”為核心的生態(tài)體系，依托完善的軟硬件產(chǎn)品線，形成了包括可重構(gòu)的硬件、云數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)、智能算法平臺(tái)的軟硬件產(chǎn)品布局。隨著M5新一代服務(wù)器發(fā)布，將加速企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型，推動(dòng)智慧計(jì)算進(jìn)一步發(fā)展。

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