數(shù)據(jù)中心服務(wù)器技術(shù)發(fā)展趨勢與應(yīng)用

在性能方面，人工智能(AI)應(yīng)用快速擴張，要求IT云采用高性能GPU服務(wù)器。AI已在電信業(yè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化、批量投訴定界、異常檢測/診斷、業(yè)務(wù)識別、用戶定位等場景規(guī)模化應(yīng)用。AI應(yīng)用需求的大量出現(xiàn)，要求數(shù)據(jù)中心部署的服務(wù)器具有更好的計算效能、吞吐能力和延遲性能，以傳統(tǒng)通用x86服務(wù)器為核心的計算平臺顯得力不從心，GPU服務(wù)器因此登上運營商IT建設(shè)的歷史舞臺。

在效率成本方面，IT云部署通用服務(wù)器存在弊端，催生定制化整機柜服務(wù)器應(yīng)用需求。在IT云建設(shè)過程中，由于業(yè)務(wù)需求增長快速，IT云資源池擴容壓力較大，云資源池中的服務(wù)器數(shù)量快速遞增，上線效率亟需提高。同時，傳統(tǒng)通用服務(wù)器部署模式周期長、部署密度低的劣勢，給數(shù)據(jù)中心空間、電力、建設(shè)成本和高效維護管理都帶來了較大的挑戰(zhàn)。整機柜服務(wù)器成為IT云建設(shè)的另一可選方案。

在節(jié)能方面，AI等高密度應(yīng)用場景的快速發(fā)展，驅(qū)動液冷服務(wù)器成為熱點。隨著AI高密度業(yè)務(wù)應(yīng)用的發(fā)展，未來數(shù)據(jù)中心服務(wù)器功率將從3kW~5kW向20kW甚至100kW以上規(guī)模發(fā)展，傳統(tǒng)的風(fēng)冷式服務(wù)器制冷系統(tǒng)解決方案已經(jīng)無法滿足制冷需求，液冷服務(wù)器成為AI應(yīng)用場景下的有效解決方案。

GPU服務(wù)器技術(shù)發(fā)展態(tài)勢及在電信業(yè)的應(yīng)用

 

GPU服務(wù)器技術(shù)發(fā)展態(tài)勢

GPU服務(wù)器是單指令、多數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，通過與CPU協(xié)同進行工作。從CPU和GPU之間的互聯(lián)架構(gòu)進行劃分，GPU服務(wù)器又可分為基于傳統(tǒng)PCIe架構(gòu)的GPU服務(wù)器和基于NVLink架構(gòu)的GPU服務(wù)器兩類。GPU服務(wù)器具有通用性強、生態(tài)系統(tǒng)完善的顯著優(yōu)勢，因此牢牢占據(jù)了AI基礎(chǔ)架構(gòu)市場的主導(dǎo)地位，國內(nèi)外主流廠商均推出不同規(guī)格的GPU服務(wù)器。國外主流廠商有英偉達(dá)、英特爾、戴爾等，國內(nèi)主流廠商包括華為、浪潮、新華三、聯(lián)想、曙光等。從GPU服務(wù)器性能來看，國內(nèi)外廠商基本處在同一水準(zhǔn)。

GPU服務(wù)器在運營商IT云建設(shè)中的應(yīng)用

當(dāng)前，電信業(yè)開始推動GPU服務(wù)器在IT云資源池中的應(yīng)用，省公司現(xiàn)網(wǎng)中已經(jīng)部署了部分GPU服務(wù)器。同時，考慮到GPU成本較高，集團公司層面通過建設(shè)統(tǒng)一AI平臺，集中化部署一批GPU服務(wù)器，形成AI資源優(yōu)化配置。從技術(shù)選型來看，目前運營商IT云資源池采用英偉達(dá)、英特爾等廠商相關(guān)產(chǎn)品居多。

GPU服務(wù)器在IT云應(yīng)用中取得了良好的效果。在現(xiàn)網(wǎng)部署的GPU服務(wù)器中，與訓(xùn)練和推理相關(guān)的深度學(xué)習(xí)應(yīng)用占主要部分，占比超過70%，支撐的業(yè)務(wù)包括網(wǎng)絡(luò)覆蓋智能優(yōu)化、用戶智能定位、智能營銷、智能稽核等，這些智能應(yīng)用減少了人工投入成本，提升了工作效率。以智能稽核為例，以往無紙化業(yè)務(wù)單據(jù)的人工稽核平均耗時約48秒/單，而AI稽核平均耗時僅約5秒/單，稽核效率提升達(dá) 90%。同時，無紙化業(yè)務(wù)單據(jù)人工稽核成本約1.5元/單，采用GPU進行AI稽核成本約0.048元/單，稽核成本降低達(dá)96.8%。

整機柜服務(wù)器發(fā)展態(tài)勢及在電信業(yè)的應(yīng)用

 

整機柜服務(wù)器技術(shù)發(fā)展態(tài)勢

整機柜服務(wù)器是按照模塊化設(shè)計思路打造的服務(wù)器解決方案，系統(tǒng)架構(gòu)由機柜、網(wǎng)絡(luò)、供電、服務(wù)器節(jié)點、集中散熱、集中管理6個子系統(tǒng)組成，是對數(shù)據(jù)中心服務(wù)器設(shè)計技術(shù)的一次根本性變革。整機柜服務(wù)器將供電單元、散熱單元池化，通過節(jié)約空間來提高部署密度，其部署密度通?？梢苑?。集中供電和散熱的設(shè)計，使整機柜服務(wù)器僅需配置傳統(tǒng)機柜式服務(wù)器10%的電源數(shù)量就可滿足供電需要，電源效率可以提升10%以上，且單臺服務(wù)器的能耗可降低5%。

整機柜服務(wù)器在運營商IT云建設(shè)中的應(yīng)用

國內(nèi)運營商在IT云建設(shè)中已經(jīng)推進了整機柜服務(wù)器部署，經(jīng)過實際應(yīng)用檢驗，在如下方面優(yōu)勢明顯。

一是工廠預(yù)制，交付工時大幅縮短。傳統(tǒng)服務(wù)器交付效率低，采用整機柜服務(wù)器將原來在數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場進行的服務(wù)器拆包、上架、布線等工作轉(zhuǎn)移到工廠完成，部署的顆粒度從1臺上升到幾十臺，交付效率大大提升。以一次性交付1500臺服務(wù)器為例，交付工作量可減少170~210人天，按每天配10人計算，現(xiàn)場交付時間可節(jié)省約17~21天。

二是資源池化帶來部件數(shù)量降低，故障率大幅下降。整機柜服務(wù)器通過將供電、制冷等部件資源池化，大幅減少了部件數(shù)量，帶來故障率的大幅降低。圖1比較了32節(jié)點整機柜服務(wù)器與傳統(tǒng)1U、2U服務(wù)器機型各自的電源部件數(shù)量及在一年內(nèi)的月度故障率情況。由于32節(jié)點整機柜服務(wù)器含10個電源部件，而32臺1U通用服務(wù)器的電源部件為64個，相較而言，整機柜電源部件數(shù)減少84.4%。由于電源部件數(shù)量的降低，32節(jié)點整機柜服務(wù)器相對于32臺1U通用服務(wù)器的月度故障率也大幅縮減。

圖1 整機柜服務(wù)器與傳統(tǒng)機型服務(wù)器月度故障率對比

三是運維效率提升60%以上。整機柜服務(wù)器在工廠預(yù)制機柜布線，網(wǎng)絡(luò)線纜在工廠經(jīng)過預(yù)處理，線纜長度精確匹配，理線簡潔，接線方式統(tǒng)一規(guī)范，配合運維標(biāo)簽，在運維中可以更方便簡潔地對節(jié)點實施維護操作，有效降低運維誤操作，提升運維效率60%以上，并大幅減少發(fā)生故障后的故障恢復(fù)時間。

液冷服務(wù)器技術(shù)發(fā)展態(tài)勢及在電信業(yè)的應(yīng)用

 

液冷服務(wù)器技術(shù)發(fā)展態(tài)勢

液冷服務(wù)器技術(shù)也稱為服務(wù)器芯片液體冷卻技術(shù)，采用特種或經(jīng)特殊處理的液體，直接或近距離間接換熱冷卻芯片或者IT整體設(shè)備，具體包括冷板式冷卻、浸沒式冷卻和噴淋式冷卻3種形態(tài)。液冷服務(wù)器可以針對CPU熱島精確定點冷卻，精確控制制冷分配，能真正將高密度部署帶到前所未有的更高層級(例如20kW~100kW高密度數(shù)據(jù)中心)，是數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向之一，3種液冷技術(shù)對比如表1所示。

表1 3種液冷技術(shù)對比

液冷服務(wù)器在運營商IT建設(shè)中的應(yīng)用

液冷服務(wù)器技術(shù)目前在我國仍處于應(yīng)用初期，產(chǎn)業(yè)鏈尚不完備、設(shè)備采購成本偏高、采購渠道少、電子元器件的兼容性低、液冷服務(wù)器專用冷卻液成本高等問題是液冷服務(wù)器尚未大規(guī)模推廣的重要原因。從液冷服務(wù)器在運營商數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的具體應(yīng)用案例來看，運營商在IT云資源池規(guī)劃和建設(shè)過程中，通常會對液冷服務(wù)器的發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)成熟度等進行分析論證。

考慮到目前液冷服務(wù)器規(guī)?；瘧?yīng)用尚處于起步階段，需要3~5年的引入期，因此暫時未在IT云資源池建設(shè)中進行大規(guī)模落地部署，但在部分地區(qū)有小規(guī)模應(yīng)用，如中國移動南方基地數(shù)據(jù)中心已經(jīng)開展液冷服務(wù)器試點應(yīng)用，中國聯(lián)通研究院也在開展邊緣數(shù)據(jù)中心服務(wù)器噴淋式液冷系統(tǒng)的開發(fā)。未來，隨著IT云建設(shè)規(guī)模、建設(shè)密度的繼續(xù)攀升，以及液冷產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系的逐步成熟，液冷服務(wù)器在IT云建設(shè)中將有更大的應(yīng)用空間。

總體來看，運營商IT云資源池建設(shè)對服務(wù)器計算性能、延遲、吞吐、制冷、定制化、分布式部署等方面都提出了更高要求。未來，GPU服務(wù)器、定制化整機柜服務(wù)器、液冷服務(wù)器等新興服務(wù)器技術(shù)將快速迭代，為運營商數(shù)據(jù)中心服務(wù)器技術(shù)的發(fā)展和演進帶來新的思路和路徑。

本文標(biāo)題：數(shù)據(jù)中心服務(wù)器技術(shù)發(fā)展趨勢與應(yīng)用
標(biāo)題鏈接：http://www.bm7419.com/news29/200779.html

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