5大技術能力提升計算有效性
無處不在的計算、樸實的連接、從云到邊緣的基礎設施、AI以及傳感是數(shù)字化世界的5大“超能力”。
從CPU加速技術、IPU的技術、端到端可編程技術、異構計算的技術以及模塊化服務器設計，英特爾在計算、存儲和網(wǎng)絡傳輸各個環(huán)節(jié)不遺余力的對計算有效性進行優(yōu)化。
1．加速器技術 – 優(yōu)化特定業(yè)務負載
明年1月發(fā)布的英特爾?第四代至強?可擴展處理器(Sapphire Rapids)將帶來五大加速器技術，實現(xiàn)更高效的資源利用率和能效優(yōu)勢，滿足特定工作負載算力需求：
針對AI的推理和訓練的先進矩陣擴展 AMX (Advanced Matrix Extensions)技術，為數(shù)據(jù)庫尤其是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫增加數(shù)據(jù)讀取帶寬的內(nèi)存分析加速 IAA（In-Memory Analytics Accelerator）技術，針對數(shù)據(jù)遷移場景相關應用的數(shù)據(jù)流加速器 DSA（Data streaming Accelerator）技術，針對多核環(huán)境下對數(shù)據(jù)包和訪問請求調(diào)度的動態(tài)負載平衡器 DLB（Dynamic Load Balancer）技術， 以及對涉及安全加密、大數(shù)據(jù)量的壓縮和解壓縮場景進行加速的全新CPU內(nèi)置QAT（QuickAssist）技術。
2． IPU技術- 基礎設施優(yōu)化，構建未來數(shù)據(jù)中心
從英特爾數(shù)據(jù)中心IT基礎設施圖可以看出英特爾在基礎設施處理器(Infrastructure Processor Unit，IPU)方面的構想：將CPU、XPU（GPU、PGA）、通過CXL技術實現(xiàn)的內(nèi)存池，以及存儲、智能網(wǎng)絡等各種組件連接起來，發(fā)揮樞紐作用的同時，卸載其他基礎設施上的部分功能到IPU上來進行處理。
上圖展示了IPU具備的三個功能：網(wǎng)絡的連接以提供快速轉(zhuǎn)發(fā)的路徑、對現(xiàn)有云基礎設施的虛擬化管理功能和存儲管理功能進行卸載、針對數(shù)據(jù)包進行處理和加速。
3. IPDK – 打造端到端可編程環(huán)境
IPDK- 基礎設施程序員開發(fā)工具包 (Infrastructure Programmer Development Kit)適應于CPU和Tofino交換機，既可實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡和存儲功能，也可在平臺層面提供類似容器的網(wǎng)絡化能力，在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部構建起端到端可編程的環(huán)境，幫助開發(fā)者統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡并提升效率。
4.oneAPI- 提供一次編譯多處運行的異構計算能力
Intel OneAPI開發(fā)者工具套件
英特爾通過oneAPI支持數(shù)據(jù)中心異構計算環(huán)境，方便開發(fā)者實現(xiàn)一次編譯、多處運行的效果，提升數(shù)據(jù)中心的計算有效性。
5.模塊化服務器設計 – 靈活滿足應用差異化需求
2022年，英特爾參與支持和發(fā)布了業(yè)界主流的DC-MHS、Open Common Server Platform和Open Telcom IT Infra – Extension這三個模塊化設計項目，旨在更好地適配從云到邊和端等各種應用場景，同時支持包括主板、IO接口、電源、風扇、線纜等各種模塊的互換，降低數(shù)據(jù)中心IT基礎設施的成本，并吸引更多的合作伙伴加入到數(shù)據(jù)中心的設計和建設過程中。
提升數(shù)據(jù)中心的能耗有效性
隨著“東數(shù)西算”、“雙碳”戰(zhàn)略的推進，國家對新建數(shù)據(jù)中心PUE值提出更高要求。數(shù)據(jù)中心從規(guī)劃建設到后期的運維都面臨更多新的挑戰(zhàn)。
英特爾認為，未來綠色數(shù)據(jù)中心技術建設需要從“三縱四橫”方面發(fā)力，英特爾未來綠色數(shù)據(jù)中心技術框架對此做出了解答：三縱維度，包括能耗、冷卻與散熱、數(shù)據(jù)中心智能化，四橫層級，是指XPU, 服務器，機架，數(shù)據(jù)中心。
以下簡要介紹其中的幾項關鍵內(nèi)容。
1.能耗
通常情況下，服務器內(nèi)部CPU、內(nèi)存供電都是12伏。但是近來48伏供電方式大受青睞。英特爾和聯(lián)想聯(lián)合進行的一項測試顯示這一變革的意義：在總耗電量為2400瓦的情況下，48伏供配電系統(tǒng)比12伏供電系統(tǒng)節(jié)省32瓦左右。以5年的周期來測算，每臺服務器可節(jié)省約196美元或減少碳排放1.1噸。對于大規(guī)模數(shù)據(jù)中心而言，能源節(jié)省的效果非常顯著。
值得一提的是，48伏供電方案只是在主板上把電壓轉(zhuǎn)換成12伏來給服務器內(nèi)部現(xiàn)有組件進行供電，無需改變器件構造，簡便可行。
伴隨技術的升級，CPU核心不斷增加，數(shù)據(jù)中心能耗呈現(xiàn)快速上升的趨勢。英特爾深度參與了ODCC高密數(shù)據(jù)中心相關研究報告和標準的制定，對高壓直流及高效電源模塊，供配電的智能化管理以及液冷技術等高密數(shù)據(jù)中心設計過程中緊密相關的技術進行了描述，為規(guī)范高密度數(shù)據(jù)中心建設提供指引。
2.制冷技術
液冷包括浸沒和冷板兩種方式。前者散熱效果可達100%，但顛覆了數(shù)據(jù)中心設計的基本原則與方案，對成本要求也比較高，因此短期之內(nèi)還難以大規(guī)模應用。后者通過把制冷液內(nèi)置到服務器內(nèi)部貼近CPU、GPU處，直接傳導約60%的熱量。
為了加速液冷技術的商用，今年英特爾聯(lián)合20多家合作伙伴發(fā)布了冷板液冷系統(tǒng)設計參考白皮書 ，并與浪潮、中國電子工業(yè)標準化技術協(xié)會合作制定了冷板的技術規(guī)范。
3.數(shù)據(jù)中心監(jiān)控和分析
數(shù)據(jù)中心的服務器負載各不相同。英特爾借助AI技術對機架和服務器能耗進行監(jiān)測、控制，同時采用Smart Green技術調(diào)整那些空閑的服務器進入到休眠或者關機狀態(tài)，對低負載服務器降頻，為服務器的規(guī)劃提供預測。英特爾與中國電信展開的一項定制化開發(fā)合作顯示，制冷節(jié)能效率可提升30%；而與中國聯(lián)通進行的一項靜態(tài)測試表明，節(jié)能效率能夠提升28.6%。
實現(xiàn)更可持續(xù)的計算行業(yè)
一直以來，英特爾致力實現(xiàn)更可持續(xù)的計算行業(yè)，通過低碳的服務器、高端的產(chǎn)品，采用更多的可再生能源和AI數(shù)據(jù)分析手段進行智能化優(yōu)化，為客戶提供更多的效率提升，鞏固了行業(yè)領導者的地位。
與此同時，英特爾還攜手多家合作伙伴成立綠色數(shù)據(jù)中心技術創(chuàng)新論壇，旨在通過技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)合作，加速數(shù)據(jù)中心運營模式的綠色轉(zhuǎn)型，推動數(shù)據(jù)中心的節(jié)能減排以及可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)“雙碳”目標。
如果說數(shù)據(jù)和算力是數(shù)字世界發(fā)展的底座，那么英特爾就是其中的基石。英特爾以豐厚的技術積累和創(chuàng)新的綠色數(shù)據(jù)中心建設，不斷詮釋東數(shù)西算的戰(zhàn)略內(nèi)涵，致力于與眾多合作伙伴一起打造全新、可靠的數(shù)智化轉(zhuǎn)型基石。
【在當天召開的“2022中國數(shù)據(jù)與存儲峰會”東數(shù)西算高峰論壇上，中國信通院云大所副所長栗蔚、中國氣象局首席氣象專家何文春、中國科學院計算機技術研究所研究員張云泉等主管單位領導、行業(yè)專家也先后發(fā)表致辭或主題演講；兩天峰會共吸引了線上線下20余萬人參與和互動交流?！?/p>
