高性能计算时代,怎样达成“低排放”?

当前,“碳达峰”与“碳中和”已经成为全球共识,各个国家、地区正在按照各自时间表向目标前进。我国更是已经全面确立了2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。
 
当“双碳”背景成为高性能计算发展的一抹底色,低碳计算正成为继算力之后影响高性能计算领域的又一重要因素。在这样的大环境下,该如何继续发展高性能计算?低碳计算究竟意味着什么?具体又需要如何做?这些问题都在成为行业关注的焦点。
 
一场持续由“高性能计算”引爆的价值革命
 
在回答上面的问题时,不妨先来了解下什么是高性能计算。用最通俗易懂的话来说,高性能计算是指运算能力非常强大的计算机、服务器,它的计算能力是普通家用电脑的几千万甚至上亿倍,因此可以处理很多普通电脑根本无法处理的任务。
 
那它又有什么能力?在“十四五”规划下,提出了建设数字中国的愿景,而高性能计算则能被视为这数字中国的底座。原因则是高性能计算的应用覆盖范围已经越来越广,从前高性能计算大都被应用于航天、军事、科研等普通人感知相对遥远的领域。当下,高性能计算也逐渐从科研神坛,走向了生活应用,例如金融、教育、城市管理、网络游戏、动画制作等行业高性能计算的存在都已不可或缺。
 
国内高性能计算领域的发展并非那么一帆风顺,在不短的时间内,该领域一直被美国、欧洲、日本等发达国家所把持。一直到2002年才首次冲破高性能计算被欧美国家垄断的格局。
 
起到关键性作用的企业则是联想, 从1999年开始,联想正式布局HPC领域,2002年联想深腾1800超级计算机出现,并由此引领高性能计算领域集群体系结构迅速走向主流。2002年11月的全球高性能计算TOP500榜单中,深腾1800不仅代表我国高性能计算第一次入围世界TOP500,还排在43名的高位。
 
2003年,仅深腾1800发布之后仅一年,联想深腾6800超级计算机研制成功,运算速度超过4万亿次。在短短一年的时间里性能提升了4倍,在随后2003年的TOP500排名中,这台超算系统排名全球第14位,并创造出多项世界纪录。
 
时间飞逝,经历多年不断探索2018年联想以117套的份额,成为TOP500榜单中占比份额冠军,这也意味着联想已经成为全球最大的TOP500高性能计算提供商。 而据最新全球高性能计算机TOP500榜单显示,在全球浮点运算性能最强的500台高性能计算机中,联想入围184台,连续7次蝉联全球高性能计算提供商份额第一名。
 
现阶段,联想高性能计算已经在各个行业得到普及应用,在前不久发布的《联想高性能计算解决方案白皮书》,就详细介绍了联想高性能计算在政府、科研教育、气象和海洋、石油石化、CAE仿真计算、生命科学等五大行业解决方案。这也是联想首次系统、场景化地展示高性能计算在“算力+产业”、“科技+场景”的阶段性成果。
 
当然发展至今,高性能计算也并非可以“高枕无忧”,“低碳计算”需求的出现就为高性能计算提出了新的考验,如何能解决高能效所带去的高能耗,又一次成为诸多行业、企业所关注的焦点。
 
“低碳”≠“山河湖海”,高性能计算减排应有更多选择
 
不少人都看到过类似新闻,说越来越多的科技公司开始将自己的服务器、数据中心送进“深山老林”,甚至是“江河湖海”之中。
 
例如,微软于2014年就开始着手于将服务器放置于水下的计划,同年开始在海里做投放实验。同样将服务器放在水里的还有阿里巴巴,其将自家服务器藏在了著名景区千岛湖里面。
 
苹果、华为、腾讯则将服务器放到了贵州大山之中,像华为2017年时就在贵州着手建立自己的服务器中心,第一期项目就已经有40万平方米,华为在这里共存放了170多个的服务器。这样大规模的项目几乎将一座山掏空。
 
这些公司为何要如此“劳师动众”呢?两个原因“省钱”与“减排”。众所周知,数据中心运行时将产生大量的热能,温度过高会导致数据中心宕机甚至崩溃,而为了保障数据中心的持续正常运行,不得不通过外部制冷的方式为设备降温。数据显示,全球数据中心每年消耗的电量占全球总电量的2%左右,其中的能源消耗成本是整个IT行业的30%到50%。仅美国每年就吸收相当于34个燃煤电厂的能源输出,其中大部分用于为实际服务器供电,近一半用于保持服务器良好和凉爽,不让它们过热崩溃。

dawei

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