东数西算的“布局”，是数据中心资源配置调优的过程

二十大报告指出，推动经济社会发展的绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。要大力发展绿色低碳产业，健全资源环境要素市场化配置体系，加快节能降碳先进技术的研发和推广应用，倡导绿色消费，从而推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。

新基建、东数西算话题正如火如荼。

11月9日，在由百易传媒（DOIT）主办的“2022中国数据与存储峰会”东数西算高峰论坛上，英特尔运营商事业部技术总监侯志强针对东数西算阐述了英特尔的观点：东数西算的“布局”，其实是数据中心资源配置调优的过程，通过提升计算与能耗的双重有效性是实现东数西算的“捷径”。

△英特尔运营商事业部技术总监侯志强 

5大技术能力提升计算有效性

无处不在的计算、朴实的连接、从云到边缘的基础设施、AI以及传感是数字化世界的5大“超能力”。 从CPU加速技术、IPU的技术、端到端可编程技术、异构计算的技术以及模块化服务器设计，英特尔在计算、存储和网络传输各个环节不遗余力的对计算有效性进行优化。

01

加速器技术——优化特定业务负载

明年1月发布的英特尔第四代至强可扩展处理器（Sapphire Rapids）将带来五大加速器技术，实现更高效的资源利用率和能效优势，满足特定工作负载算力需求：

针对AI的推理和训练的先进矩阵扩展 AMX (Advanced Matrix Extensions)技术，为数据库尤其是内存数据库增加数据读取带宽的内存分析加速 IAA（In-Memory Analytics Accelerator）技术，针对数据迁移场景相关应用的数据流加速器 DSA（Data streaming Accelerator）技术，针对多核环境下对数据包和访问请求调度的动态负载平衡器 DLB（Dynamic Load Balancer）技术， 以及对涉及安全加密、大数据量的压缩和解压缩场景进行加速的全新CPU内置QAT（QuickAssist）技术。

02

 IPU技术——基础设施优化，构建未来数据中心

△英特尔数据中心IT基础设施 从英特尔数据中心IT基础设施图可以看出英特尔在基础设施处理器（Infrastructure Processor Unit，IPU）方面的构想：将CPU、XPU（GPU、PGA）、通过CXL技术实现的内存池，以及存储、智能网络等各种组件连接起来，发挥枢纽作用的同时，卸载其他基础设施上的部分功能到IPU上来进行处理。

△IPU提供数据中心新价值

上图展示了IPU具备的三个功能：网络的连接以提供快速转发的路径、对现有云基础设施的虚拟化管理功能和存储管理功能进行卸载、针对数据包进行处理和加速。

03

IPDK——打造端到端可编程环境

△IPDK数据面可编程平台

IPDK——基础设施程序员开发工具包（Infrastructure Programmer Development Kit）适应于CPU和Tofino交换机，既可实现虚拟网络和存储功能，也可在平台层面提供类似容器的网络化能力，在数据中心内部构建起端到端可编程的环境，帮助开发者统一管理数据中心的网络并提升效率。

04

oneAPI——提供一次编译多处运行的异构计算能力

 

△Intel OneAPI开发者工具套件  

英特尔通过oneAPI支持数据中心异构计算环境，方便开发者实现一次编译、多处运行的效果，提升数据中心的计算有效性。

05

模块化服务器设计——灵活满足应用差异化需求

2022年，英特尔参与支持和发布了业界主流的DC-MHS、Open Common Server Platform和Open Telcom IT Infra – Extension这三个模块化设计项目，旨在更好地适配从云到边和端等各种应用场景，同时支持包括主板、IO接口、电源、风扇、线缆等各种模块的互换，降低数据中心IT基础设施的成本，并吸引更多的合作伙伴加入到数据中心的设计和建设过程中。  

提升数据中心的能耗有效性

随着“东数西算”、“双碳”战略的推进，国家对新建数据中心PUE值提出更高要求。数据中心从规划建设到后期的运维都面临更多新的挑战。

英特尔未来绿色数据中心技术框架

英特尔认为，未来绿色数据中心技术建设需要从“三纵四横”方面发力，英特尔未来绿色数据中心技术框架对此做出了解答：三纵维度，包括能耗、冷却与散热、数据中心智能化，四横层级，是指XPU, 服务器，机架，数据中心。

以下简要介绍其中的几项关键内容。

01

能耗

通常情况下，服务器内部CPU、内存供电都是12伏。但是近来48伏供电方式大受青睐。英特尔和联想联合进行的一项测试显示这一变革的意义：在总耗电量为2400瓦的情况下，48伏供配电系统比12伏供电系统节省32瓦左右。以5年的周期来测算，每台服务器可节省约196美元或减少碳排放1.1吨。对于大规模数据中心而言，能源节省的效果非常显著。

值得一提的是，48伏供电方案只是在主板上把电压转换成12伏来给服务器内部现有组件进行供电，无需改变器件构造，简便可行。

伴随技术的升级，CPU核心不断增加，数据中心能耗呈现快速上升的趋势。英特尔深度参与了ODCC高密数据中心相关研究报告和标准的制定，对高压直流及高效电源模块，供配电的智能化管理以及液冷技术等高密数据中心设计过程中紧密相关的技术进行了描述，为规范高密度数据中心建设提供指引。

 

02

制冷技术

液冷包括浸没和冷板两种方式。前者散热效果可达100%，但颠覆了数据中心设计的基本原则与方案，对成本要求也比较高，因此短期之内还难以大规模应用。后者通过把制冷液内置到服务器内部贴近CPU、GPU处，直接传导约60%的热量。

为了加速液冷技术的商用，今年英特尔联合20多家合作伙伴发布了冷板液冷系统设计参考白皮书，并与浪潮、中国电子工业标准化技术协会合作制定了冷板的技术规范。

 

03

数据中心监控和分析

数据中心的服务器负载各不相同。英特尔借助AI技术对机架和服务器能耗进行监测、控制，同时采用Smart Green技术调整那些空闲的服务器进入到休眠或者关机状态，对低负载服务器降频，为服务器的规划提供预测。英特尔与中国电信展开的一项定制化开发合作显示，制冷节能效率可提升30%；而与中国联通进行的一项静态测试表明，节能效率能够提升28.6%。

实现更可持续的计算行业

一直以来，英特尔致力实现更可持续的计算行业，通过低碳的服务器、高端的产品，采用更多的可再生能源和AI数据分析手段进行智能化优化，为客户提供更多的效率提升，巩固了行业领导者的地位。 与此同时，英特尔还携手多家合作伙伴成立绿色数据中心技术创新论坛，旨在通过技术创新和产业合作，加速数据中心运营模式的绿色转型，推动数据中心的节能减排以及可持续发展，实现“双碳”目标。 如果说数据和算力是数字世界发展的底座，那么英特尔就是其中的基石。英特尔以丰厚的技术积累和创新的绿色数据中心建设，不断诠释东数西算的战略内涵，致力于与众多合作伙伴一起打造全新、可靠的数智化转型基石。  

【在当天召开的“2022中国数据与存储峰会”东数西算高峰论坛上，中国信通院云大所副所长栗蔚、中国气象局首席气象专家何文春、中国科学院计算机技术研究所研究员张云泉等主管单位领导、行业专家也先后发表致辞或主题演讲；两天峰会共吸引了线上线下20余万人参与和互动交流。】

编辑：黄飞