那么渲染農(nóng)場具備哪些特點(diǎn)呢？下面描述渲染農(nóng)場的搭建所必須具備幾個主要特點(diǎn)：
（一）高性能
一部全CG電影的總渲染時間是很恐怖的。通常2K電影分辨率所需要的渲染時間能被大家接受的大概在每幀1小時左右，而好萊塢主流電影的分辨率在2K、4K，甚至達(dá)到了6K或者8K，隨著每一階品質(zhì)的提高而其渲染時間將是上一品質(zhì)的4倍。如果場景還涉及到粒子、流體等復(fù)雜計(jì)算的時候，渲染的速度又會成倍提高，一幀畫面的渲染時間可能在10小時以上。
因此，高性能的渲染農(nóng)場是用戶最關(guān)注的特點(diǎn)之一。
（二）高可靠性
一套高性能的渲染農(nóng)場同時也應(yīng)該是一套更可靠的渲染農(nóng)場，只有高可靠的渲染集群才能保證整套系統(tǒng)運(yùn)行的高性能。
（三）低能耗
綠色節(jié)能、低能耗的渲染農(nóng)場不但可以滿足用戶批量渲染的制作需求，同時可以為用戶項(xiàng)目制作的總體投資節(jié)省大量的開支。
（四）低價格
由于渲染只是動漫制作中的一個環(huán)節(jié)，因此，投入到該環(huán)節(jié)的費(fèi)用也是用戶比較在乎的。"物美價廉"的渲染農(nóng)場更能引起用戶的興趣。
2.曙光5000高性能計(jì)算機(jī)與渲染農(nóng)場
曙光5000高性能計(jì)算機(jī)的第一套系統(tǒng)于08年12月落戶"上海超級計(jì)算中心"，系統(tǒng)峰值運(yùn)算速度達(dá)到每秒230萬億次浮點(diǎn)運(yùn)行（230TFLOPS），是目前國內(nèi)速度最快的商用高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這標(biāo)志著中國成為繼美國之后第二個能制造和應(yīng)用超百萬億次商用高性能計(jì)算機(jī)的國家，也表明我國生產(chǎn)、應(yīng)用、維護(hù)高性能計(jì)算機(jī)的能力達(dá)到世界先進(jìn)水平。
曙光5000是節(jié)點(diǎn)以刀片為主（刀片的CPU總數(shù)超過60個），集成GridView軟件和曙光機(jī)柜的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；曙光5000的技術(shù)特點(diǎn)是：
(一)高性能：
曙光5000高性能計(jì)算機(jī)采用最新的四核Intel/AMD處理器，采用基于刀片架構(gòu)的HPP體系架構(gòu)。
(二)高密度：
曙光5000全球首次采用了4路4核的刀片服務(wù)器設(shè)計(jì)，在7U高度的機(jī)箱內(nèi)可部署了40顆CPU，實(shí)現(xiàn)160個計(jì)算核心的計(jì)算密度。曙光5000的單機(jī)柜內(nèi)可以部署5個7U高度機(jī)箱，這意味了曙光5000單機(jī)柜即可實(shí)現(xiàn)200顆CPU，800個計(jì)算核心的超高計(jì)算密度，理論計(jì)算峰值7.5萬億次。
(三)高可靠性：
曙光5000采用了全冗余刀片服務(wù)器設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)中無單一故障點(diǎn)，較機(jī)架式Cluster減少了70%以上的系統(tǒng)電纜連接。
曙光5000A采用了曙光自主開發(fā)的Grid View集群管理管理系統(tǒng)。該管理系統(tǒng)提供統(tǒng)一的集中式監(jiān)控平臺，具備可擴(kuò)展性、集成性、可靠性和易用性。使得當(dāng)部署運(yùn)行環(huán)境等發(fā)生異常時系統(tǒng)能夠運(yùn)行在可控的范圍內(nèi)，并進(jìn)行準(zhǔn)確的異常定位提示。
(四)低能耗：
目前的高性能計(jì)算機(jī)能耗都非常大，動輒兆瓦級別，曙光5000在功耗方面與其他品牌兩百萬億次計(jì)算機(jī)相比具有絕對優(yōu)勢。
曙光積極響應(yīng)國家"節(jié)能減排"、"建設(shè)節(jié)約型社會"的號召，在曙光5000中采用了多項(xiàng)具有大量的尖端節(jié)能措施，即使在滿負(fù)載運(yùn)行的狀態(tài)下，功耗也僅為其他品牌同級別高性能計(jì)算機(jī)的六分之一，不帶水冷系統(tǒng)運(yùn)行時功耗為720千瓦，帶水冷系統(tǒng)運(yùn)行時功耗為1000千瓦。
(五)低價格
高性能服務(wù)器的價格一直讓人望而卻步，但曙光5000的價格"平易近人"。百萬億次計(jì)算規(guī)模的曙光5000售價還不到1億元人民幣，為當(dāng)前其他廠商同等規(guī)模高性能計(jì)算機(jī)的1/6-1/7。同時曙光5000年運(yùn)營(含空調(diào)系統(tǒng))耗電約800萬度。
曙光將為曙光5000提供3年全免費(fèi)保修，并終身提供免費(fèi)技術(shù)服務(wù)。
曙光5000具有全系統(tǒng)統(tǒng)一的智能監(jiān)控管理系統(tǒng)，能有效減少人工干預(yù)。
(六)高可應(yīng)用性
曙光5000不僅像其他品牌高性能計(jì)算機(jī)一樣可以應(yīng)用于高性能計(jì)算，還可以應(yīng)用于動漫渲染，信息服務(wù)，電子政務(wù)，網(wǎng)絡(luò)游戲等常見商業(yè)應(yīng)用。
在商業(yè)應(yīng)用方面，由于曙光5000A使用Suse Linux 和 WCCS ，可廣泛運(yùn)行目前Linux和Windows下的主流的行業(yè)軟件，用戶不需要對普通平臺上開發(fā)的軟件進(jìn)行任何更改，既可使用。
由此可見，曙光5000高性能計(jì)算系統(tǒng)非常適合渲染農(nóng)場的應(yīng)用。結(jié)合曙光5000的技術(shù)特點(diǎn)以及動漫渲染的應(yīng)用特點(diǎn)，我們提出了基于曙光5000的渲染農(nóng)場解決方案。
3.基于曙光5000的渲染農(nóng)場解決方案
針對渲染農(nóng)場的基本架構(gòu)以及渲染計(jì)算的特點(diǎn)和需求，我們采用曙光5000來搭建渲染農(nóng)場。
采用曙光5000搭建的渲染農(nóng)場，計(jì)算節(jié)點(diǎn)以曙光TC2600系列刀片產(chǎn)品為主，可選擇水冷機(jī)柜和風(fēng)冷機(jī)柜兩種方案，同時整套系統(tǒng)采用GridView軟件進(jìn)行集中統(tǒng)一管理，具備可擴(kuò)展性、集成性、可靠性和易用性；提供狀態(tài)監(jiān)控、告警管理、性能報表、機(jī)群管理、系統(tǒng)部署五大模塊。通過高速的千兆以太網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連。同時部署曙光高性能存儲系統(tǒng)來整個渲染農(nóng)場提供數(shù)據(jù)共享。
系統(tǒng)拓?fù)淙缦聢D所示：
如上圖所示：該總體系統(tǒng)拓?fù)鋱D由三部分構(gòu)成，第一部分是用于三維建模的前端工作站，第二部分是用于渲染的渲染農(nóng)場，第三部分是后期合成部分。通過三個部分的協(xié)同工作，完成一個動畫作品。
系統(tǒng)中渲染農(nóng)場的主要配置：
組成單元 配置描述 單位 數(shù)量
計(jì)算節(jié)點(diǎn)
曙光5000 機(jī)箱 標(biāo)準(zhǔn)19英寸7U機(jī)架式機(jī)箱 套 3
管理模塊 1個管理模塊集成KVM、USB以及RJ45管理端口
交換模塊 1個千兆交互模塊，對內(nèi)提供10個千兆互連，對外4個RJ45端口
直通模塊 對外提供10個千兆RJ45端口
IOE模塊 1個IOE擴(kuò)展模塊，最大支持10個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)PCIE擴(kuò)展連接
電源模塊 5*1KW冗余電源，4+1冗余配置
風(fēng)扇模塊 3組，每組1+1冗余配置
其它 USB DVD、USB 軟驅(qū)、使用手冊
計(jì)算節(jié)點(diǎn) Intel雙路，4*2GB Registered ECC Register DDRII 667MHz內(nèi)存，1*160GB 2.5英寸HS SATA，集成2*1000M 臺 30
分發(fā)管理節(jié)點(diǎn) I620r-F 1×Intel Xeon 5410 四核處理器(2.33 GHz)；
4×1GB DDRII 667MHz FBD 內(nèi)存；
1×500GB 高速SATA II 熱插拔硬盤；
2×千兆以太網(wǎng)網(wǎng)卡； 臺 1
存儲節(jié)點(diǎn) I620r-F 1×Intel Xeon 5410 四核處理器(2.33 GHz)；
4×1GB DDRII 667MHz FBD 內(nèi)存；
1×500GB 高速SATA II 熱插拔硬盤；
2×千兆以太網(wǎng)網(wǎng)卡； 臺 1
存儲系統(tǒng)
存儲 DS6312FE 4Gb/s FC接口，8TB存儲容量 套 1
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
交換機(jī) 48口全千兆交換機(jī) 個 1
系統(tǒng)軟件
渲染分發(fā)管理軟件 Muster （unlimited version） 套 1
渲染器 Maya 2008/3Dmax 2009 套 30
操作系統(tǒng) Windows 2003 Server/Window 2008 Server 套 32
注：上述配置中僅包含所述產(chǎn)品的主要性能參數(shù)。
4.性能分析
目前渲染領(lǐng)域用戶常用的三維制作軟件有Maya和3DMax,常用的渲染器有Mental ray、V-ray、Render Man等，不同的渲染器有不同的應(yīng)用特點(diǎn)并且所需的渲染時間也不同。然而，無論采用何種渲染器，在相同的軟件環(huán)境下，不同硬件平臺渲染同一個場景文件所需的時間相差還是很大的。
一部10分鐘1280*865分辨率的片子，我們以每秒25幀來計(jì)算，那么這10分鐘的總數(shù)據(jù)量大概有1500個數(shù)據(jù)幀，這并不包括設(shè)計(jì)制作期間的中間數(shù)據(jù)。這里暫不考慮中間數(shù)據(jù)，以最終的1500幀數(shù)據(jù)渲染量來計(jì)算，如下面所示：
下面對比的是一個96MB大小的3DMax場景渲染的數(shù)據(jù)結(jié)果，該場景包含100多萬個面和3000多個燈光。每一幀渲染數(shù)據(jù)大小為10M左右。
項(xiàng)目 臺式機(jī)（2.4G四核） 四路渲染農(nóng)場（1.9G四核）
單節(jié)點(diǎn)單幀渲染時間 約45分鐘 約18分鐘
30節(jié)點(diǎn)1500幀的渲染時間 約37.5小時 約15小時
以上數(shù)據(jù)僅從單節(jié)點(diǎn)單幀渲染時間來推算，并沒有考慮到渲染節(jié)點(diǎn)與共享存儲間的數(shù)據(jù)交換時間，而一旦數(shù)據(jù)交換的時間過長將會嚴(yán)重地影響整個渲染農(nóng)場的計(jì)算效率，因此，在整個渲染農(nóng)場中，單節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力只是整體性能提升的一個組成部分。而曙光5000不但提供了高性能的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，同時節(jié)點(diǎn)間的高效互聯(lián)更是保證了渲染農(nóng)場的整體性能。與此同時，曙光5000的具備更高的綜合性價比，無論從性能、易管理性還是高性價比方面都是動漫渲染領(lǐng)域用戶的最佳選擇。
