超算百強榜單被一家企業佔了39席,他是如何做到的?

前段時間,首屆中國超級算力大會在京召開。會上,中國計算機學會高性能計算專業委員會揭曉了2019年度HPC TOP100榜單。

超算百強榜單被一家企業佔了39席,他是如何做到的?

2019 HPC TOP100排行榜

雖然佔據頭兩名的 2016年建成的神威·太湖之光和2013年建成的天河2號,但在2019年建成、由1900個聯想深騰8800組成的超算系統已經能夠排在榜單的第三名位置。而之後的第四至第八名位置也全部由2019新建成的聯想深騰8800系列佔領,區別只是節點數量不同。另一方面,從用途來看,在TOP10中除了前兩名和最後兩名部署在由國家支持的超算中心外,另外六臺超算全部由深騰8800組成,且部署在商業機構中。換句話說,在最頂尖的HPC商業應用中,深騰8800是目前的普遍選擇。

除去在最TOP領域中獲得壓倒性佔有率之外,從TOP100的整體榜單來看,聯想在100個名額中亦佔據了39個席位,成為中國頂級超算市場上當之無愧的王者。

作為一款2016年發佈的新品,聯想深騰8800系列產品在2017年開始嶄露頭角,在當年的TOP100榜單中拿下了22個席位。而在接下來的2018年,深騰8800系列繼續發力,斬獲40個席位。2019年,聯想在保持總體份額持平的情況下,主力向高端應用發展,在TOP10中佔據6席。而在2018年,聯想的最好成績僅為第18名。

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聯想獲得中國超級算力大會領軍企業獲獎

可以說,經過3年的深耕,深騰8800已經獲得了HPC市場的廣泛應用和認可。而面對未來,聯想更以做好了規劃。

未來,深騰X9000

在IT領域,傳統意義的摩爾定律受到現實挑戰已經是不爭的實時,想要實現算力的大幅突破就必須在計算效率、互聯效率及整體功率上達到更高水平。

面對計算效率問題,目前主流的解決方法是在CPU之外通過額外的GPU、DSP或協處理器來提供更高的浮點性能。但顯然,這類異構計算體系會給HPC系統帶來空間、功耗、管理以及網絡支持等多方面挑戰。

面對互聯效率問題,在專用互聯架構逐漸走向落寞的當下,基本的解決方案有兩種,一是使用消費比相對較高的以太網進行連接,但其缺點是協議相對繁瑣、效率較低;二是採用協議更精簡、效率更高且對GPU有著良好支持的Infiniband互聯,不過Infiniband本身價格相對較高。兩種互聯方案可以代表在成本和效率之間不同的取捨和傾向。但隨著傳統以太網開始向200Gb甚至更高速率發起衝擊,至少在總體帶寬層面,兩者的差距正在逐漸縮小。

摩爾定律發展受阻所帶來的直接衝擊便是人們往往需要以更高的功率才能實現更高的性能,而更高功率所帶來的便是散熱問題。HPC相對於普通商用系統,平均負載水平是主要的差別之一。在HPC應用中,系統通常需要在數小時甚至數月的時間裡保持滿載運行,這意味著CPU、主板、內存、GPU等部件都會以接近TDP的上限,散熱系統必須實時的帶走部件熱量,不能允許熱量淤積的情況出現。因此,未來的大多數超算都會採用水冷這一散熱量和散熱效率更高的方式來進行散熱。

一臺面向未來的優秀超算並非是要在上面這些挑戰當中取捨,而是要同時解決所有問題。

在憑藉深騰8800取得成功之後,聯想在2019年推出了深騰X9000系列超算。在架構上,聯想深騰X9000以機櫃為單位,在通過內部刀片節點實現更高CPU計算密度的同時也通過單獨空間的設計為異構計算留出了單獨的空間、接口和功率,讓各種加速計算設備都能夠在深騰X9000內部安家。面對互聯問題,深騰X9000在保留各類Infiniband兼容性的同時更偏向使用性價比更高的以太網連接。畢竟在目前流行的深騰8800之上,聯想也能夠以25Gb以太網提供超過50%的計算效率,距離Infiniband EDR平均60%左右的計算效率差距已經大幅收窄;未來,隨著以太網技術的持續進步和優化的逐步深入,這一效率還會更高。而在散熱問題上,深騰X9000則創新的加入了溫水水冷技術。相對於傳統的冷水水冷,溫水水冷則提供了更快的熱交換能力,進而避免熱量快速淤積。在散熱系統的冷端,聯想深騰X9000的溫水水冷技術還能夠通過自然冷卻降低散熱系統的總體能耗。

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聯想深騰X9000所採用的LiCO融合計算平臺

面對這樣一套能夠同時解決異構計算、互聯、散熱、存儲等問題的新型超算及其面向的HPC和AI負載,管理的複雜性同樣是值得注意的問題。在硬件系統之上,聯想為深騰X9000內置了AI運維工具,讓用戶能夠更好的管理硬件和負載,並藉助AI技術實現運維管理的自動化。對於這樣一套面向未來的系統,聯想稱之為LiCO。

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聯想數據中心業務集團HPC & AI 營銷總監于濤

對此,聯想數據中心業務集團HPC & AI 營銷總監于濤表示:目前,新的深騰X9000已經在包括北京大學在內的國內多個高性能計算數據中心內完成了實際的部署。在這些實際案例之中,深騰X9000所搭載的溫水水冷技術同樣獲得了用戶的認可。實際應用中,溫水水冷可以將幫助用戶實現1.05左右的超低PUE值;同時,更好的散熱也有助於CPU實現更高的Boost頻率,進而讓性能再提升20-25%。可以說深騰X9000的實際部署不僅幫用戶解決了算力方面的實際需求,更起到了在國內推廣溫水水冷技術的目的。

一個更加務實的聯想

最近的一年是聯想勵精圖治的一年。與過去相比,聯想少了一些在人前的高調,多了不少背後的努力。雖然,在這一過程種伴隨著一些輿論的不理解甚至非議,但這些聲音並沒有影響聯想繼續前行的腳步。

日前,聯想公佈了2019-2020財年第二季度財報。在這份財報中,聯想數據中心業務實現整體增長;其中中國業務整體增長19%,非超大規模數據中心業務更是實現了同比增長47%的好成績。

在這份成績單背後,聯想數據中心業務傳達出了非常明確的信息:即便在國內x86服務器市場整體震盪下挫和以CSP為代表的超大型數據中心需求大幅下跌的背景下,聯想數據中心業務靠著穩紮穩打的行動風格取得了現實可見的巨大進步。而與CSP類用戶“開張吃三年”的大批量採購風格不同,這些非超大規模數據中心需求更需要了解用戶需求,一單一單、積少成多的做。

而聯想在TOP100榜單和整個HPC領域中所取得的成績也正是聯想這一務實風格的最好體現。

聯想或許會保持“安靜”,但在整個數據中心市場上,聯想的話語權顯然變得更重了。


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