深度|英特爾解析數(shù)據(jù)中心下一個增長點

最近在杭州舉行的“2022英特爾中國數(shù)據(jù)中心合作伙伴技術(shù)峰會”上，聽到了兩個小案例，從某種程度上也反映了數(shù)據(jù)中心的發(fā)展重點和未來趨勢，先來分享如下：

兩個案例

都軟件定義存儲了，硬件還重要嗎？

北京星辰天合科技股份有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人&首席運營官翟靜做了一個小小的統(tǒng)計：在工信部去年印發(fā)的《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中，提到“人工智能”21次、“網(wǎng)絡(luò)安全”77次，“數(shù)據(jù)”149次。

各行各業(yè)都在推行數(shù)字化的今天，數(shù)據(jù)的重要性不言而喻，翟靜的深切感受是關(guān)于大量數(shù)據(jù)的存儲方式。他談到，要把數(shù)據(jù)真正留存下來，業(yè)界主要有兩種方式：一種是傳統(tǒng)存儲陣列，一種是分布式軟件定義。翟靜把這兩種方式分別比作手機的“功能機”和“智能機”，傳統(tǒng)存儲基本是基于ASIC芯片，主要責(zé)任是讓數(shù)據(jù)保存更可靠、性能更好；而分布式軟件定義是基于通用的x86平臺的通用硬件能力，用軟件對數(shù)據(jù)進行資源池化、調(diào)度，去支撐云平臺。

當前，軟件定義存儲逐漸成為企業(yè)IT的主流選擇。據(jù)IDC統(tǒng)計，軟件定義存儲的市場規(guī)模在2017年約為30.59億，到2021年已經(jīng)達到了137億。從發(fā)展的角度看，軟件定義存儲的規(guī)模在5年前約是傳統(tǒng)存儲的1/4，到現(xiàn)在，軟件定義和超融合基本占據(jù)了整個存儲工作負載的一半左右。

站在軟件公司的角度，翟靜也分享了他對于存儲硬件的看法。在他看來，硬件會影響整個軟件定義存儲項目的成功，特別是下沉市場，一些客戶缺乏軟硬件集成的能力、運維的能力，就更為看重產(chǎn)品的易用性、安裝/運維的便利性。他強調(diào)，所謂軟件定義一切，并不意味著不需要重視硬件平臺，反而先進、通用的硬件平臺是一切的基礎(chǔ)，只有一個扎實的、開放的硬件平臺，才有健康的生態(tài)和生意。

如何為中國需求做更多事情？

根據(jù)工信部印發(fā)的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021—2023年）》，到2023年底，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降到1.3以下。硬指標與時間表的設(shè)定，將進一步加快綠色數(shù)據(jù)中心的普及。

當英特爾數(shù)據(jù)中心與人工智能集團副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理陳葆立，與海外同事就這一趨勢溝通時，同事的反應(yīng)出奇一致：沒聽說過PUE 1.3，什么是PUE？

其實，PUE（Power Usage Effectiveness）是用于測量IDC能源效率的指標，是用IDC總能耗除以IT設(shè)備能耗得來。IDC總能耗包含IT設(shè)備能耗和制冷、配電等系統(tǒng)能耗，PUE數(shù)值越靠近1說明非IT設(shè)備的能耗越少，能效水平越高。

自去年開始，英特爾中國戰(zhàn)略升級，進入2.0時代?！安顒e在哪里？原來更多是全球技術(shù)、產(chǎn)品提供給中國客戶，當然這個過程中包括適配不同軟硬件需求的工作，以及和中國生態(tài)伙伴的合作”， 陳葆立表示，“但現(xiàn)在我們想更貼近這個市場，為中國客戶定制解決方案，未來也會持續(xù)打造更符合中國本土的產(chǎn)品?！?/p>

回到“PUE 1.3”這個案例，這個海外同事并不熟悉的市場需求，在當下可能是個疑問，也可能是個機會。當前幾乎所有中國客戶都希望能達到更好的PUE，那么是不是可以通過本土團隊更好地賦能？陳葆立介紹說，“英特爾中國現(xiàn)有1.2萬余人，上海也有研發(fā)團隊，涵蓋了硬件和軟件人才，我們相信可以為中國的需求做更多事情?！?/p>

數(shù)據(jù)大行其道，遇上綠色計算和“英特爾中國2.0戰(zhàn)略”，會碰撞出什么樣的火花？

英特爾數(shù)據(jù)中心與人工智能集團副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理陳葆立

應(yīng)對新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)核心需求

英特爾市場營銷集團副總裁、中國區(qū)數(shù)據(jù)中心銷售總經(jīng)理兼中國區(qū)運營商銷售總經(jīng)理莊秉翰表示，隨著“雙碳”戰(zhàn)略的確立，“新基建”、“東數(shù)西算”等國家工程的推進，中國數(shù)據(jù)中心建設(shè)正朝著高能效、高算力、高安全、高技術(shù)的方向邁進。

英特爾市場營銷集團副總裁、中國區(qū)數(shù)據(jù)中心銷售總經(jīng)理兼中國區(qū)運營商銷售總經(jīng)理
莊秉翰

英特爾正在應(yīng)對新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)的三大核心需求：

首先，面對數(shù)據(jù)爆發(fā)和千行百業(yè)的數(shù)字化創(chuàng)新，需要針對復(fù)雜的場景和工作負載，搭建不同的系統(tǒng)級解決方案。

其次，國家對新型數(shù)據(jù)中心提出了數(shù)網(wǎng)協(xié)同、數(shù)云協(xié)同和云邊協(xié)同的三個協(xié)同要求。全國算力合理布局，建立新型數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同機制，在感知、調(diào)度、編排三個維度上鋪設(shè)低時延網(wǎng)絡(luò)，形成云網(wǎng)一體，算網(wǎng)融合、軟件定義的新型算力網(wǎng)絡(luò)。

此外，國家發(fā)改委明確規(guī)定，在未來數(shù)據(jù)中心的建設(shè)中，PUE需要在1.3以下，這是一個非常嚴格的要求。因此節(jié)能、綠色化、降低PUE成為未來發(fā)展的趨勢。如何更加綠色的處理數(shù)據(jù)成為重中之重，對滿足高速可持續(xù)的數(shù)字經(jīng)濟具有重要的戰(zhàn)略意義。

建立行業(yè)標準，加速可循環(huán)增長

英特爾數(shù)據(jù)中心平臺技術(shù)與架構(gòu)部中國區(qū)總經(jīng)理王飛表示，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為一個非常重要的話題，它不但涉及國計民生，也對行業(yè)、企業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。在數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展方面，英特爾構(gòu)建了綠色數(shù)據(jù)中心解決方案矩陣，在先進的液冷技術(shù)上進行深度的聯(lián)合創(chuàng)新。同時，還通過建立行業(yè)標準，去最大化可循環(huán)經(jīng)濟的減碳效應(yīng)。

針對不同市場需求，英特爾最新推出了兩個服務(wù)器模塊化設(shè)計的行業(yè)標準：第一個標準是DC-MHS（Modular Hardware System），主要針對互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域和企業(yè)的國際市場，其關(guān)注點主要是模塊的復(fù)用，通過標準的覆蓋可以極大減少產(chǎn)品的電子垃圾，有效降低產(chǎn)品在生產(chǎn)階段的碳排放。第二個標準是開放通用服務(wù)器平臺（Open Common Server Platform；OCSP），是英特爾聯(lián)合了多家國內(nèi)廠商共同推出的一個標準，主要針對通用服務(wù)器市場，在設(shè)計上更加強調(diào)對成本的優(yōu)化。這兩個標準的共同目標都是希望通過簡化設(shè)計、降低成本，通過靈活的模塊設(shè)計來組合出不同的系統(tǒng)設(shè)計。

此外在本次峰會上，綠色數(shù)據(jù)中心技術(shù)創(chuàng)新論壇正式成立，英特爾攜手論壇成員共同發(fā)布了《綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新實踐——冷板液冷系統(tǒng)設(shè)計參考》，旨在突破數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)功耗限制，并在降低設(shè)計與使用成本的同時，建立并逐步完善冷板液冷的生態(tài)系統(tǒng)，從而有效降低數(shù)據(jù)中心PUE值。

王飛表示，液冷技術(shù)是直接降低PUE的不二之選。數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)大致可以分為兩類，一類是比較傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)，另外一類是日漸成熟的液冷技術(shù)，而液冷又分為冷板式和浸沒式。相較于風(fēng)冷，液冷技術(shù)有更大的能效優(yōu)勢，因為它有更好的熱捕獲能力，對于浸沒式液冷來說，甚至可以達到近100%的熱捕獲能力。在液冷技術(shù)的加持之下，數(shù)據(jù)中心PUE甚至可以降到1.03左右。

盡管如此，液冷技術(shù)在大規(guī)模推廣方面仍存有不少挑戰(zhàn)。對于冷板式液冷來說，成本依然很高，供應(yīng)鏈、生產(chǎn)鏈并不是非常健全，如何去推動行業(yè)標準、健全產(chǎn)業(yè)鏈是當前挑戰(zhàn)；對于浸沒式液冷來說，如何找到既滿足性能要求，又符合環(huán)保標準，同時做有效的產(chǎn)品驗證工作也是非常重要的驗證領(lǐng)域。

陳葆立表示，冷板技術(shù)比較成熟，當前最主要的問題是價格，而根本原因還是用戶少、用量規(guī)模小，英特爾現(xiàn)在就是希望能發(fā)動生態(tài)力量，去推動產(chǎn)品和技術(shù)的普及化。而浸沒式液冷還在早期階段，大家還在摸索過程中。至于兩三年之后究竟是冷板還是浸沒式液冷更好用，還要取決于當時的技術(shù)成熟度和成本，目前英特爾在這兩方面都在推進，希望和生態(tài)伙伴繼續(xù)深度合作，共同推動行業(yè)標準的設(shè)定和推廣，共同加速成熟設(shè)計的落地。

據(jù)阿里云首席架構(gòu)師鐘楊帆回顧，英特爾和阿里巴巴從2015年開始在浸沒式液冷領(lǐng)域展開合作，當時雙方看到，浸沒式液冷不僅能解決IT設(shè)備散熱問題，同時能夠?qū)UE做到極致。2015年，全球數(shù)據(jù)中心PUE約為1.8左右，通過浸沒式液冷技術(shù)可以把PUE降到1.09，同時服務(wù)器本身也能實現(xiàn)散熱能耗全部消除，真正做到IT能耗用于計算，PUE也能達到趨于1的理想值。

鐘楊帆表示，“我們證實了浸沒式液冷技術(shù)是未來綠色計算技術(shù)躍遷式的革命，所以2020年我們進一步擴大規(guī)模，實現(xiàn)了首個5A級的綠色液冷數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模投產(chǎn)，目前可以做到2-3萬臺服務(wù)器的規(guī)模。在未來持續(xù)演進的過程中，我們將持續(xù)投入做到更大規(guī)模。”

數(shù)據(jù)中心的全棧布局

數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施方面，英特爾注重全棧硬件產(chǎn)品組合，基于XPU戰(zhàn)略，打造了跨CPU、GPU、FPGA、IPU等多種架構(gòu)的算力資源，為多元化業(yè)務(wù)和應(yīng)用場景需求提供定制化算力服務(wù)。

對于數(shù)據(jù)中心來說，至強可擴展處理器是一款具有重要意義的產(chǎn)品。從2017年推出第一代至強可擴展處理器到現(xiàn)在，出貨已經(jīng)超過5千萬顆，可以說是全球的算力底座。去年第二季度發(fā)布的第三代至強可擴展處理器Ice Lake，目前全球已經(jīng)出貨600萬片，中國市場占據(jù)大約三分之一左右。他透露，第四代至強可擴展處理器Sapphire Rapids即將推出，不僅提供更多的內(nèi)核、更高的算力，也內(nèi)附了AI加速和安全加速等升級。

陳葆立介紹，通過在傳統(tǒng)CPU中加入AI加速指令，目前，最新一代至強可擴展處理器運行AI訓(xùn)練或推理應(yīng)用，已經(jīng)比3年前快了30倍以上。未來幾代至強系列處理器，英特爾也制定了全新的架構(gòu)策略并推出性能核（P-core）和能效核（E-core）并進的雙軌產(chǎn)品路線圖，旨在將兩個優(yōu)化的平臺整合為一個通用的、定義行業(yè)發(fā)展的平臺，并極大限度地增強了產(chǎn)品的每瓦性能和細分功能。

不過，面向千行百業(yè)不同的算力需求，除了硬件層面的升級，還需搭配豐富的軟件方案。從硬件接口軟件到操作系統(tǒng)到虛擬化再到底層的函數(shù)庫、中間件、平臺軟件、應(yīng)用軟件，以及為最終用戶提供最后一公里部署的服務(wù)和完整解決方案，軟件的類型紛繁復(fù)雜，且每一層都非常重要。陳葆立表示，為了幫助軟件開發(fā)商充分挖掘英特爾XPU平臺的性能和價值，英特爾主要從三方面進行推進：

第一，通過提供OneAPI軟件工具幫助開發(fā)者能夠跨平臺，用行業(yè)標準統(tǒng)一工具來開發(fā)軟件，避免了不同底層硬件需要不同的軟件開發(fā)環(huán)境，降低了復(fù)雜度，從而充分發(fā)揮硬件的能力。

第二，通過對開源軟件的貢獻，縮短軟件開發(fā)周期、降低開發(fā)成本。英特爾是眾多開源社區(qū)的重要貢獻者之一，包括操作系統(tǒng)、開源云解決方案、面向大數(shù)據(jù)和AI的開源項目，以及開源優(yōu)化管理工具等。

第三，英特爾和行業(yè)頭部應(yīng)用開發(fā)商合作，針對最終用戶進行了大量的軟硬件適配和優(yōu)化。工作。特別是對于運行國產(chǎn)軟件、操作系統(tǒng)的應(yīng)用，使得國產(chǎn)軟件在英特爾架構(gòu)上能夠跑得更快更好。

未來，服務(wù)器將不只是在數(shù)據(jù)中心，也可能在邊緣或其他地方。如何讓合作伙伴能快速、高效地打造不同方案，滿足各種不同需求？陳葆立談到，這就需要制定行業(yè)標準，提高投資報酬率。通過行業(yè)標準和模塊化的設(shè)計，能夠更好地求同存異，在快速開發(fā)過程當中，降低基本服務(wù)器研發(fā)的成本，同時還可以基于開放、通用的平臺進行創(chuàng)新，來滿足差異化需求。

支持算力網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)籌建設(shè)

當前，國內(nèi)正在大力推進算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，在這一過程中，越來越多的玩家都開始參與了，包括運營商、互聯(lián)網(wǎng)廠商等。如何看待未來的生態(tài)格局？如何更有效地推進我國算力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)？

在莊秉翰看來，運營商、互聯(lián)網(wǎng)廠商會在“東數(shù)西算”部署中占據(jù)重要地位。在全國的算力網(wǎng)絡(luò)中，除了布局新的骨干型傳輸網(wǎng)絡(luò)之外，還要加入智能機制，這樣才能更實時、更安全地處理更復(fù)雜的負載，才能把整體的云網(wǎng)資源使用起來。同時，運營商、互聯(lián)網(wǎng)廠商的參與還帶來一個好處，就是不會發(fā)生太多的資源重復(fù)建設(shè)的問題。

他指出，運營商其實擁有很多算力資源，在中國，60%以上的IDC其實是運營商擁有的，網(wǎng)絡(luò)也是他們鋪設(shè)的，可以說運營商發(fā)展公有云是必然之路。

此外，邊緣計算現(xiàn)在越來越受到重視，而運營商本身就有很多機房布局在各個省、城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，只要對這些機房進行改造升級，就可以把機房變成邊緣服務(wù)器，再加上它的網(wǎng)絡(luò)資源，可以把以前的通信網(wǎng)絡(luò)變成包括中央和邊緣云的基礎(chǔ)架構(gòu)?！澳壳?，運營商和主流的互聯(lián)網(wǎng)公司已經(jīng)在商業(yè)和技術(shù)層面都展開合作了，這個趨勢在國內(nèi)將會繼續(xù)延續(xù)下去”， 莊秉翰表示，“英特爾樂于看到運營商的轉(zhuǎn)型，并支持他們建立公有云的能力。

寫在最后

算力正在成為基本的生產(chǎn)力，今天，一部手機的算力可能就相當于幾十年前一個超算中心的算力。而數(shù)據(jù)中心作為5G、人工智能、云計算等新一代數(shù)據(jù)技術(shù)的重要載體，已經(jīng)成為數(shù)字經(jīng)濟時代的底座，其產(chǎn)生、帶動的直接和間接經(jīng)濟效益也將逐漸增加。

數(shù)據(jù)中心不是“能耗怪獸”，它在耗能的同時也貢獻了重要的算力支撐。當前的重中之重，是構(gòu)建布局合理、技術(shù)先進、綠色低碳、算力規(guī)模與數(shù)字經(jīng)濟增長相適應(yīng)的新型數(shù)據(jù)中心，并持續(xù)向算力多元、算網(wǎng)協(xié)同、綠色低碳、智能敏捷等方向發(fā)展。

在新時代，英特爾如何重新思考算力底層建設(shè)、如何發(fā)揮生態(tài)優(yōu)勢和價值，去推進數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)型和升級，對于“雙碳戰(zhàn)略”、“新基建”、“東數(shù)西算”布局下的算力升級具有重要意義。廣泛的生態(tài)系統(tǒng)是英特爾的核心競爭力之一，不過，今天的產(chǎn)業(yè)鏈比以往更復(fù)雜、分工更細致、合作更緊密。在可預(yù)見的未來，英特爾如何攜生態(tài)之力，探索創(chuàng)新，推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與升級，是值得關(guān)注的發(fā)展方向。