高性能計算與AI融合加速 Supermicro推動綠色計算發展

近年來，高性能計算（HPC）廣泛應用于各個領域，保持強勁發展勢頭，企業數字化轉型對算力的需求日益增長。2017年，全球高性能計算市場規模為346.2億美元。從2018年到2025年，預計將以7.2％的復合年增長率增長。隨著高性能計算應用程序的復雜性不斷增加，企業亟需在軟硬件方面進行不斷優化和革新。

高性能計算與AI融合加速

AI浪潮加速著各個行業的革新，從精準醫療到自動駕駛，越來越多的新興應用不斷涌現。借助HPC基礎設施，人工智能能得到更好的發揮，兩者融合將是未來幾年的主流趨勢。

Supermicro北京辦公室總經理李運杰表示：“AI和HPC的融合發展迅速。這一趨勢背后的驅動力是工作負載量。隨著我們在科技、金融以及其他諸多領域采集的數據越來越多，我們需要更加完善的傳感器和高分辨率來采集數據，因此計算效能將變得愈發重要。盡管CPU的摩爾定律的發展可能會變慢，但是運用GPU平行運算以及其他CPU技術的趨勢將會逐年增長。AI深度學習以及結合HPC的應用正在往新的領域擴展，包括：基因組學、生物學研究、社會研究、虛擬現實等等。深度學習AI算法非常適合處理HPC中的數據。此融合成為必然的趨勢，我們期待將來能見到更多這樣的用例。”

HPC市場需要兼具高密度和高性能的解決方案。對此，Supermicro的BigTwin系統結合液冷散熱功能，滿足了市場需求。BigTwin采2U 4節點規格，每個節點可支持雙插槽處理器、大內存和三個X16 PCIe。Supermicro BigTwin同時具有采用英特爾架構以及采用AMD架構的解決方案。Supermicro在HPC領域的優勢主要體現在其各種各樣的GPU系統上：一個雙插槽系統最多可支持16個GPU。

Supermicro擁有可支持NVIDIA最新A100 GPU的系統，也有可以支持AMD最新MI100 GPU的系統。最近，其在勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Labs）的Corona系統擴充了近1,000個GPU，換言之，在一個相對較小的空間增加大約11個PFLOPs的性能。

邊緣計算需求呈爆發式增長  

無論是如HPC這類的傳統計算場景還是邊緣計算這類新興計算場景，今后都需要更多技術賦能來完善計算技術的產業生態構建。如今有很多企業將HPC和邊緣計算技術融合，讓后端與邊緣更有效地協同。隨著邊緣計算不斷發展，其需求呈現爆發式增長，許多企業組織正將數據移至邊緣來處理。這是2021年的主要趨勢。IDC預測，2023年將有42.4%的企業采用邊緣+核心的組合架構建立和運行數據庫，設備架構向“云—邊—端”三級架構演進迭代，邊緣數據中心將會成為理想的承載基礎設施去處理更多對時延要求更高的業務。互聯設備正在生成大量的數據，而企業組織不能只依賴云計算來處理這些龐大的數據。因此，企業組織正逐漸轉向邊緣計算，將實體資源投入邊緣附近的端點設備；有時會在本地裝置中部署專用網關和服務器。

無論是精密復雜的HPC系統、基于GPU的計算系統，或是為邊緣的獨特處理需求以及環境條件要求而設計的系統，Supermicro都能提供各種解決方案來滿足客戶的不同需求。Supermicro的SuperServer^?系列擁有每瓦特和每平方英尺最佳效能、支持AI加速卡的擴展插槽，以及無風扇和強化加固設計等多種配置，可安裝在環境條件要求嚴苛的應用場景。

功耗控制是實現綠色計算的關鍵

HPC系統的規模可以非常龐大，需要數十兆瓦計的功率支持。對于某些HPC系統來說，功耗控制非常重要，可以確保用電量不會超過每日的配額。

降低系統功耗、提高系統可靠性、提高應用性能等都需要關鍵技術的突破。今年8月，Supermicro與Preferred Networks合作開發的MN-3在Green500行業評比中獲得了第一名。Green500相較于追求極限性能的TOP500超算排行榜更注重能效表現，根據所獲性能與所耗功率的比值評選最節能超算系統。這款定制服務器可滿足眾多應用需具備的超高速傳輸能力，而且在耗電量方面也遠低于以往同等規模的超級計算機。

為應對功耗挑戰，Supermicro推出了SPM電源管理工具 （Supermicro Power Manager），可以監測和控制個別節點的電源、全機柜的電源或成排機柜的電源。SPM工具可以透過配置來控制各種級別的功率，并將系統劃分為不同的功率級別，以便進行全面的功耗控制。不只是計算機系統需要用電，散熱亦需用電。Supermicro的液冷散熱解決方案可以讓HPC系統更密集地架設，并可大幅減少用于系統散熱的電力。液冷散熱解決方案可以消除CPU和GPU產生的廢熱，也就是散熱主要必須處理的部份。除了液冷散熱之外，Supermicro也有采自然通風降溫的系統，完全不需要冷氣調節。

IT經理人越來越希望找到能提供高性能、高成本效益和高效節能的綠色IT產品供應商。他們的主要目標是降低飛漲的數據中心運營成本，其中很大一部分是電力相關成本。隨著電力成本的不斷攀升，用戶用于服務器硬件供電和散熱的花費，已遠超過購買服務器本身了。

Supermicro一直踐行“綠色計算”理念，希望通過綠色IT創新技術引領市場，其資源節約型架可為客戶節省TCO。李運杰強調：“為了將這種影響力發揮到極致，我們導入一種總體架構，它可以優化數據中心的功耗、散熱、共享資源和刷新周期。這種創新的方法注重系統機箱的重復使用、子系統的模塊化刷新，以及使用經過優化及延長使用壽命的各種子系統，包括網絡、存儲、散熱、風扇和電源供應器。只需置換新版本的CPU和內存，即可在原有的服務器上享有新技術及新效能。至于其他的各項組件則可依照原有的使用年限，單獨進行刷新即可，從而使數據中心降低產品生命周期刷新的成本。”