直面“雙碳”挑戰 盤點開放計算的四大創新舉措

　　據統計，2020年國內資料中心的總能耗突破了2千億千瓦時，大概相當於三峽水電站的年發電量的兩倍。如果折算成標準煤的燃燒發電，則意味著我們消耗了6千萬噸煤，排放了1.6億噸的二氧化碳。預計到2025年，中國資料中心的用電量會佔整個社會用電量的4.05%。

　　要知道，資料中心早已成為能耗大戶，要實現最終的“雙碳”目標，開放、標準化依然是整個產業界需要秉承的宗旨，這也是開放計算自創立之初就立下的“初心”。今天，我們就跟大家分享一下開放計算為降低能耗都做了哪些創新。

　　 整機櫃是未來資料中心算力基礎設施的主流形態

　　開放計算的主要目標之一是最佳化機架中伺服器的安裝和運維。此外如何大規模的配置計算、儲存、異構加速和網路資源以滿足工作負載的需求，也是重要考量。

　　整機櫃的設計理念是將各功能區的供電、敗熱、管理集中化和模組化，便於快速交付、降低成本，正在替代傳統的機架伺服器成為大規模資料中心的主要選擇。

　　開放計算中最重要的貢獻之一是OCP Open Rack技術規範的制定。Open Rack2.0可提高計算密度並提升能源效率，該設計已被網際網路公司和電信運營商廣泛使用，併為他們帶來了實質性的投資回報。

　　最新的OpenRack3.0將採用48V直流電源和液冷技術，機架高度從410U增加到440U，進一步提高資料中心的空間利用率，新增GPU等異構加速單元，以滿足產業界對加速計算的需求。

　　此外，ODCC社群開發的天蠍整機櫃規範一直在推進資料中心伺服器的模組化設計和大規模部署。

　　天蠍1.0技術規範確立了集中供電、散熱、管理的整機櫃伺服器形態。

　　天蠍2.0進一步細化和改善，比如，將機櫃內框擴充至21英寸，以增大可用空間；增強機櫃背板功能，並可實現熱插拔維護；伺服器節點與機櫃系統解耦，可實現伺服器節點混插互換。

　　天蠍3.0繼續在高密、彈性計算需求上探索，在架構、供電、散熱技術等方面持續最佳化；架構上充分考慮CPU/GPU/XPU/FPGA等處理器核心部件的適配，預留新部件的彈性擴充套件能力；供電上將機櫃供電能力提升至33KW，散熱上引入虹吸散熱技術，實現高功率CPU的高效能風冷散熱；同時機櫃的設計充分考慮液冷模組的預留支援等。

　　 OpenRMC是開放計算規模化部署的重要推動力

　　當資料中心的規模越來越大，基礎設施的管理，算力的聚合、排程將扮演愈加重要的角色。機架管理控制（RMC）將管理從伺服器、GPU伺服器延伸到機櫃中的部件，例如交換機、PDU和風扇等，且可進一步配合資料中心的資源管理計劃。RMC將是實現開放計算裝置規模化部署的重要推動力。

　　OpenRMC工作組的核心理念是：明確、統一的管理將使最終客戶更輕鬆地管理和維護各類廠商的裝置並極大地降低系統管理成本。OpenRMC是協同合作如何發揮作用的典型實踐。OpenRMC專案由浪潮牽頭，其他貢獻者包括Facebook、Microsoft、Google、HPE、Dell、Intel等。

　　 開放計算加速AI創新落地

　　AI的飛速發展推動了一系列面向深度學習、機器學習等應用的異構加速方案的發展。異構加速系統的技術挑戰和設計複雜性大，加速計算晶片多元化趨勢明顯，各廠商在開發中採用了不同的技術路線。

　　晶片的介面、互聯、協議上互不相容，使用者通常需要數月時間對不同平臺進行測試，才能找到合適的方案，最終導致將加速晶片整合到計算系統中需要大約6~12個月，較長的開發週期阻礙了新技術的快速發展。

　　OCP社群在伺服器專案組下設立了OAI(Open AcceIeratorInfrastructure)專案組。該工作組旨在建立一整套可相容各類Al加速器的技術標準，解決Al計算基礎設施建設中硬體和生態分裂化的重大挑戰。

　　OAI工作組推進的開放技術規範涉及OAI、OAM、UBB、HIB等9大領域，涵蓋結構設計、溫度、管理、供電、硬體安全性、可用性等諸多方面，以促進不同Al加速器技術的開放融合及標準化，讓Al計算硬體系統設計更加敏捷，產業配套更為簡化。

　　OAM是OAI專案組中進展最為迅速的領域。OAM設計規範定義了加速器模組互聯形式和通用規範。與PCIe相比，OAM的互聯通訊透過簡化模組間高速通訊鏈路互連的系統解決方案，促進了各加速器的可擴充套件性。OAM規範的目標是實現加速器模組的標準化，簡化人工智慧基礎架構設計，縮短面向Al協處理器的開發週期和實現大規模採用。

　　 開放標準促進邊緣計算創新發展

　　隨著5G、物聯網技術的快速發展，為了更加實時地分析和處理來自終端裝置的海量資料並減輕網路傳輸的壓力，縮短終端與伺服器之間的通訊距離，實現終端與伺服器的高實時性互動，邊緣計算迎來巨大的發展契機。

　　在邊緣部署的伺服器的數量預計將在未來5年內翻倍，開放計算社群已經加大投入，提供專為在邊緣部署而設計的IT裝置。

　　 寫在最後，開放計算一直強調的“普惠化”價值觀。如果說之前開放計算更多服務於超大規模、大規模資料中心，服務於眾多網際網路巨頭，那麼未來伴隨著數字化與智慧化的發展，所有企業都需要雲端的支援，需要邊緣側的配合，也需要一體化的解決方案與高效能資料中心的支撐，這也就意味著開放計算必將逐步滲透到更多的中小資料中心，並幫助這些資料中心實現“雙碳”目標。