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英特尔&百度:协同创新打造高效节能数据中心

  随着经济社会的发展与技术的迭代,全球正在面临着来自生态的挑战。与此同时,绿色节能也逐渐成为国家和行业内关注的热点话题。长期以来,英特尔和百度在此方面有着深入的合作,双方以“低碳、绿色”为共同目标,打造绿色节能的解决方案,共同推动着可持续发展。

  近日,笔者有幸采访到了百度基础架构部高级总监刘斌、百度基础架构部服务器研发经理何永占和英特尔技术专家,双方就如何合作打造绿色节能解决方案及相关成果进行了深入解读。

  绿色数据中心是未来

  2020年初,新基建的横空出世,代表了未来数字经济时代的发展总纲。如果说传统基建为物理世界修桥铺路,那么新基建就是在数字世界起到更大的价值。而数据中心作为新基建的七大重点领域之一,也迎来了快速的发展契机。

  作为数字经济的“底座”,所有创新性的业务都要跑在数据中心当中,换言之,是数据中心的规模化发展,为数字经济的发展奠定了坚实基础。

  但数据中心的建设和发展本身,就意味着巨大的能耗挑战。相关数据显示:2020年国内数据中心的总能耗突破了2千亿千瓦时,如果折算成标准煤的燃烧发电,则消耗了6千万吨煤的燃烧,排放了1.6亿吨的二氧化碳。

  也正因如此,越来越多的企业都将实现碳中和摆到了“战略目标”的重要位置,以英特尔为例,其在去年发布的2030年RISE战略就包括了履责(Responsible)、包容(Inclusive)、可持续(Sustainable)、赋能(Enabling)这几方面,旨在可持续发展方面实现六个目标:100%使用绿色能源、节能、减排、提升产品能源效率、实现水资源全部有效利用,并实现零废弃物填埋总量。

  据了解,从RISE战略对外公布以来,英特尔已节约了71亿加仑水资源、购买了超过260亿千瓦时的绿色能源、显著增加了可再生能源的供应和采购,并在2020年实现了5%的废弃物填埋总量目标。

  随着“双碳”战略的落地,IT企业对于数据中心的节能减排、可持续发展有了更加急迫的需求。对此,英特尔和百度已经携手在服务器、存储产品的能耗管理等方面展开合作,通过技术的手段降低能耗,为客户提供更好的服务。

  谈到双方合作时,百度基础架构部高级总监刘斌表示,展望整个碳中和时代,百度期望基于英特尔的领先产品,特别是在CPU、GPU以及IPU方面,与英特尔在产品技术、行业解决方案和行业标准制定以及产业生态等多方面进行全方位的合作。

  展望2022年,百度和英特尔就未来数据中心在软硬件一体化协同,以及软件在未来云业务大规模部署、调动、敏捷开发等方面达成共识,携手将合作推向新的高度。

  刘斌表示,百度非常愿意和合作伙伴一起共建生态,一起为客户提供更加优质的服务,助力整个产业智能化升级,共创数字化和绿色化的新未来。

  以创新技术打造绿色数据中心

  不仅如此,合作过程中双方不断在新的技术领域做一些创新,包括定制化CPU、存储、异构系统的AI算力统一管理、混合部署情况下提升资源利用率、整机柜设计和供电技术、液冷技术等等,促进节能减排的效果。

  在定制化CPU方面,据百度基础架构部服务器研发经理何永占表示,从百度数据中心角度来说,整个硬件基础设施的一个关键目标是“降本增效”,也就是降低成本、提升效能、持续优化升级底层基础设施,为上层业务提供更好性能和服务。

  带着这个目标,百度与英特尔进行合作,在CPU微架构设计方面,针对业务需求,定义参数,优化功能组合,进而实现提升主频、提升核数、提升性能、提高能效。

  如何通过定制化CPU来提升能耗比呢?这里面有三个逻辑:首先,通过裁剪不必要的CPU功能部件或者降低CPU个别feature的规格来提升性能;第二,通过增强CPU相关的参数,比如频率等,进一步提高性能;第三,与系统设计紧耦合,通过更优化的系统散热设计,降低CPU的Tcase温度,来获取主频的提升。通过这样一系列的优化组合,最终实现提高能耗比,达到节能、增效的目的。目前通过CPU定制,百度每一代CPU对比上一代性能提升在1.5倍以上。

  在存储方面,百度根据业务访问实时的性能要求不同和带宽需求不同,分成“热、温、冷、冰”四级存储,在每一层使用不同的存储介质来解决在这一层的性能问题和能耗问题。百度和英特尔双方合作做了很有成效的工作,开发了用户态单机存储引擎,利用PMDK和SPDK软件开发套件,结合高性能持久内存技术,从用户态直接访问存储介质,绕过了文件系统、系统调用以及驱动等很流程,大幅提高了I/O性能,降低了CPU开销。

  在异构计算平台方面,百度和英特尔也做了很多深入的工作。据了解,双方结合各自的优势,英特尔的优势是在AI方面提供了CPU、GPU包括AI加速卡等各种异构硬件。百度的优势是始终在致力于推进AI技术的进步及在全行业进行落地,在这方面百度拥有大量的应用场景、业务,非常熟悉业务的特征。

  现在双方的团队在合作一件事情,就是围绕百度AI的核心业务,提取它本身的业务特征,定义不同业务类型的性能基准,从而使得整个AI在异构算力上结合虚拟化技术达到可量化、可分配,通过综合利用率的提升带来算力的能耗收益,双方的合作非常有力的支撑了百度和英特尔在AI方面节能减耗的目标。

  据英特尔技术专家表示,英特尔以数据为中心,有比较丰富和完整的产品线。“我们在可持续发展方面一直有着深入思考,从英特尔自身来讲,我们始终把可持续发展贯穿到生产、经营的每个环节,始终不断努力在生产和经营环节里面降低温室气体排放,我们也在努力用具有创新性的技术帮助合作伙伴努力降低他们的碳‘足迹’。比如在服务器和数据中心产品方面,我们产品能效的提升有力支撑了全球数据中心负载指数级的增长。”

  写在最后,随着经济社会步入新的发展阶段,生态挑战日益严峻,在驱动技术变革、助推产业发展的同时,确保生态环境的可持续业已成为全行业的共识。在这样的背景下,英特尔正在发挥其产业号召力,广泛打造可持续“朋友圈”,共同驱动绿色可持续发展。

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