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——硬件與應(yīng)用的松耦合
傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)以及更早的時代，服務(wù)器都是采用均衡的設(shè)計原則：即計算、存儲、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)計原則，其實更應(yīng)該稱之為通用設(shè)計原則，這種原則設(shè)計的服務(wù)器就叫通用服務(wù)器。
通用是過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)五六十年代實現(xiàn)了軟硬件分離以來，軟件和硬件的標(biāo)準(zhǔn)化和分離程度越來越高，最后形成了兩個獨立性很高的產(chǎn)業(yè)，除了接口標(biāo)準(zhǔn)外，相互之間幾乎沒有影響。
另一方面，從計算機產(chǎn)業(yè)開始到現(xiàn)在一直是通用時代，所有的企業(yè)都在追求一款產(chǎn)品滿足萬千用戶需求，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，計算機硬件則普遍采用了通用設(shè)計原則，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。
智慧計算下的數(shù)據(jù)豐富型應(yīng)用挑戰(zhàn)
通用時代的結(jié)束的標(biāo)志是云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)出現(xiàn)，技術(shù)時代的更替使得通用設(shè)計原則不再適合時代的需求。
云計算、大數(shù)據(jù)以及AI等新一代信息技術(shù)的發(fā)展和普及，使得人類社會從信息化向智能化升級，社會計算的形態(tài)發(fā)生深刻變革。除了傳統(tǒng)的計算豐富型應(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，這些計算形態(tài)與云計算進行融合，形成新的計算形態(tài)——智慧計算。
智慧計算是未來計算發(fā)展的最主要形式
在移動終端、5G、物聯(lián)網(wǎng)的推動下，聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和設(shè)備快速增長，數(shù)據(jù)無處不在、無孔不入，指數(shù)增長的數(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，對于計算力的需求是無限的，而且需要的是同構(gòu)、低精度的規(guī)?；嬎懔?，傳統(tǒng)的以CPU為計算中心的服務(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、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，獲得深層洞察力，但是目前的應(yīng)用場景仍然有限。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)用會逐步顯示出發(fā)展的潛力。
數(shù)據(jù)豐富型計算對于服務(wù)器設(shè)計思想的沖擊是顯而易見的，目前，普遍的觀點認為，大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)的發(fā)展，需要“異構(gòu)加速”計算方案，仍然將GPU、MIC、FPGA等計算技術(shù)看作是CPU通用計算的補充技術(shù)。而在深度學(xué)習(xí)中，CPU僅負責(zé)的邏輯計算，承擔(dān)了很小比例的負載，而GPU等負責(zé)機械計算，承擔(dān)了最大的負載?？梢栽O(shè)想，隨著數(shù)據(jù)豐富型應(yīng)用的發(fā)展，GPU等計算技術(shù)有望擺脫補充地位，成為與CPU并列的計算平臺技術(shù)。
場景化的設(shè)計——云計算發(fā)展的必然結(jié)果
另一方面，通用服務(wù)器的挑戰(zhàn)源于云計算的發(fā)展。云計算應(yīng)用的發(fā)展使得社會計算空前集中,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個標(biāo)準(zhǔn)機架的超大型數(shù)據(jù)中心已超過300個，可容納的服務(wù)器數(shù)量遠遠超過了2016年全球服務(wù)器總出貨量。與此同時，運營商背負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為 315.4 億美元，同比增長 22%，大部分用于數(shù)據(jù)中心方面的支出。
運營商要降低成本和實際業(yè)務(wù)壓力，具體到服務(wù)器層面，就是提高密度，簡化運維，提高靈活性，降低能耗，降低整體成本。所以，近年來，運營商采購的服務(wù)器形態(tài)從傳統(tǒng)的機架式到超密度、刀片、整機柜等新形態(tài)快速演進，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人力成本不斷減少。
浪潮整機柜服務(wù)器
在追求能效、密度、可維護性的道路上，云數(shù)據(jù)中心對服務(wù)器的設(shè)計要求是極致化的，因為巨大的部署規(guī)模，很多細微的創(chuàng)新或者變動，都會帶來巨大的成本節(jié)省。浪潮服務(wù)器的電源工程師曾說過一句話“一瓦100塊錢”，也就是服務(wù)器能耗每降低1瓦，整個生命周期節(jié)省的電費超過100塊人民幣，一個容納10萬服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心因此可以降低1000萬以上的電費支出。
“應(yīng)用+物理”兩個方向的極致化
可以看出，極致化的設(shè)計本質(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，是浪潮設(shè)計服務(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)計就是在一定擴展性、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)計的過程。
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個系列很好的體現(xiàn)了極致化的設(shè)計原則。通用和關(guān)鍵業(yè)務(wù)是“歷史傳承”系列，針對傳統(tǒng)的企業(yè)應(yīng)用，這兩個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)都是針對云計算、智慧計算等新興應(yīng)用的系列，密度、能效和易維護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、異構(gòu)擴展性等方面突破技術(shù)平臺的限制，提供遠超于一般產(chǎn)品的物理存儲容量和異構(gòu)計算能力。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，是全球最高計算密度、最高性能的AI服務(wù)器。
浪潮NF5288M5是全球最高計算密度、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)中心部署等多種場景。其中整機柜產(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)計更多是對應(yīng)用技術(shù)需求的研究和把握，但是在研發(fā)工程師看來，極致設(shè)計是在特定空間內(nèi)，放置更多的電子元器件，是對供電、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，是源于高強度分倉結(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，存儲服務(wù)器NF5486M5高度為4U，最大支持100塊3.5寸硬盤，可提供1PB存儲空間，是目前業(yè)界存儲容量最大、存儲密度最高的產(chǎn)品之一。在這款產(chǎn)品的研發(fā)過程中，浪潮工程師創(chuàng)新設(shè)計了分倉強化結(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
例如散熱問題，NF5486M5采用了多排硬盤設(shè)計，前排硬盤會為后排硬盤產(chǎn)生2°C升溫，出風(fēng)位置的硬盤只能得到層層加溫的風(fēng)流，在環(huán)境溫度達到35度時，就會接近臨界溫度，而采用高精度氣流調(diào)配技術(shù)后，散熱風(fēng)流可以直接達到每排硬盤，從而解決了出風(fēng)位置硬盤的散熱問題，確保在35度的環(huán)境中也可以正常工作。
推動智慧計算發(fā)展
極致化設(shè)計的服務(wù)器更多針對大規(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)運營商所采購。在過去的幾年中，浪潮一直蟬聯(lián)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場份額第一、天蝎整機柜服務(wù)器市場份額第一，很大程度上應(yīng)該歸因于浪潮在設(shè)計思路上的創(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，數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新技術(shù)從互聯(lián)網(wǎng)運營商向其他用戶的擴散比預(yù)計的更快。比如，近年來大量采購浪潮天蝎整機柜服務(wù)器的，不僅有百度、阿里巴巴，還有中國移動等電信和政府的行業(yè)用戶。
云計算、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，智慧計算的時代已經(jīng)來臨。2017年，聚焦智慧計算業(yè)務(wù)，圍繞智慧計算三要素，浪潮將為計算提供軟硬件產(chǎn)品，為數(shù)據(jù)提供存儲處理和分析平臺，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、智能算法平臺的軟硬件產(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，推動智慧計算進一步發(fā)展。
