高性能计算与AI融合加速 Supermicro推动绿色计算发展

近年来，高性能计算（HPC）广泛应用于各个领域，保持强劲发展势头，企业数字化转型对算力的需求日益增长。2017年，全球高性能计算市场规模为346.2亿美元。从2018年到2025年，预计将以7.2％的复合年增长率增长。随着高性能计算应用程序的复杂性不断增加，企业亟需在软硬件方面进行不断优化和革新。

高性能计算与AI融合加速

AI浪潮加速着各个行业的革新，从精准医疗到自动驾驶，越来越多的新兴应用不断涌现。借助HPC基础设施，人工智能能得到更好的发挥，两者融合将是未来几年的主流趋势。

Supermicro北京办公室总经理李运杰表示：“AI和HPC的融合发展迅速。这一趋势背后的驱动力是工作负载量。随着我们在科技、金融以及其他诸多领域采集的数据越来越多，我们需要更加完善的传感器和高分辨率来采集数据，因此计算效能将变得愈发重要。尽管CPU的摩尔定律的发展可能会变慢，但是运用GPU平行运算以及其他CPU技术的趋势将会逐年增长。AI深度学习以及结合HPC的应用正在往新的领域扩展，包括：基因组学、生物学研究、社会研究、虚拟现实等等。深度学习AI算法非常适合处理HPC中的数据。此融合成为必然的趋势，我们期待将来能见到更多这样的用例。”

HPC市场需要兼具高密度和高性能的解决方案。对此，Supermicro的BigTwin系统结合液冷散热功能，满足了市场需求。BigTwin采2U 4节点规格，每个节点可支持双插槽处理器、大内存和三个X16 PCIe。Supermicro BigTwin同时具有采用英特尔架构以及采用AMD架构的解决方案。Supermicro在HPC领域的优势主要体现在其各种各样的GPU系统上：一个双插槽系统最多可支持16个GPU。

Supermicro拥有可支持NVIDIA最新A100 GPU的系统，也有可以支持AMD最新MI100 GPU的系统。最近，其在劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Labs）的Corona系统扩充了近1,000个GPU，换言之，在一个相对较小的空间增加大约11个PFLOPs的性能。

边缘计算需求呈爆发式增长

无论是如HPC这类的传统计算场景还是边缘计算这类新兴计算场景，今后都需要更多技术赋能来完善计算技术的产业生态构建。如今有很多企业将HPC和边缘计算技术融合，让后端与边缘更有效地协同。随着边缘计算不断发展，其需求呈现爆发式增长，许多企业组织正将数据移至边缘来处理。这是2021年的主要趋势。IDC预测，2023年将有42.4%的企业采用边缘+核心的组合架构建立和运行数据库，设备架构向“云—边—端”三级架构演进迭代，边缘数据中心将会成为理想的承载基础设施去处理更多对时延要求更高的业务。互联设备正在生成大量的数据，而企业组织不能只依赖云计算来处理这些庞大的数据。因此，企业组织正逐渐转向边缘计算，将实体资源投入边缘附近的端点设备；有时会在本地装置中部署专用网关和服务器。

无论是精密复杂的HPC系统、基于GPU的计算系统，或是为边缘的独特处理需求以及环境条件要求而设计的系统，Supermicro都能提供各种解决方案来满足客户的不同需求。Supermicro的SuperServer^®系列拥有每瓦特和每平方英尺最佳效能、支持AI加速卡的扩展插槽，以及无风扇和强化加固设计等多种配置，可安装在环境条件要求严苛的应用场景。

功耗控制是实现绿色计算的关键

HPC系统的规模可以非常庞大，需要数十兆瓦计的功率支持。对于某些HPC系统来说，功耗控制非常重要，可以确保用电量不会超过每日的配额。

降低系统功耗、提高系统可靠性、提高应用性能等都需要关键技术的突破。今年8月，Supermicro与Preferred Networks合作开发的MN-3在Green500行业评比中获得了第一名。Green500相较于追求极限性能的TOP500超算排行榜更注重能效表现，根据所获性能与所耗功率的比值评选最节能超算系统。这款定制服务器可满足众多应用需具备的超高速传输能力，而且在耗电量方面也远低于以往同等规模的超级计算机。

为应对功耗挑战，Supermicro推出了SPM电源管理工具 （Supermicro Power Manager），可以监测和控制个别节点的电源、全机柜的电源或成排机柜的电源。SPM工具可以透过配置来控制各种级别的功率，并将系统划分为不同的功率级别，以便进行全面的功耗控制。不只是计算机系统需要用电，散热亦需用电。Supermicro的液冷散热解决方案可以让HPC系统更密集地架设，并可大幅减少用于系统散热的电力。液冷散热解决方案可以消除CPU和GPU产生的废热，也就是散热主要必须处理的部份。除了液冷散热之外，Supermicro也有采自然通风降温的系统，完全不需要冷气调节。

IT经理人越来越希望找到能提供高性能、高成本效益和高效节能的绿色IT产品供应商。他们的主要目标是降低飞涨的数据中心运营成本，其中很大一部分是电力相关成本。随着电力成本的不断攀升，用户用于服务器硬件供电和散热的花费，已远超过购买服务器本身了。

Supermicro一直践行“绿色计算”理念，希望通过绿色IT创新技术引领市场，其资源节约型架可为客户节省TCO。李运杰强调：“为了将这种影响力发挥到极致，我们导入一种总体架构，它可以优化数据中心的功耗、散热、共享资源和刷新周期。这种创新的方法注重系统机箱的重复使用、子系统的模块化刷新，以及使用经过优化及延长使用寿命的各种子系统，包括网络、存储、散热、风扇和电源供应器。只需置换新版本的CPU和内存，即可在原有的服务器上享有新技术及新效能。至于其他的各项组件则可依照原有的使用年限，单独进行刷新即可，从而使数据中心降低产品生命周期刷新的成本。”