1年省60萬度電 使用45°C溫水水冷技術 北大「未名一號」有多牛？
「聯想和北大在中關村是多年的鄰居，可以說北大是看著聯想這個後生長大的長輩。」楊元慶說。
1月3日下午，聯想再次拜訪這位多年的「鄰居」和「長輩」，並帶來一份「大禮」—由聯想建設的北大高性能計算校級公共平台正式啟用。本次的揭牌儀式，不僅有北京大學的領導，還有聯想高層，包括董事長兼CEO楊元慶等。
高性能計算日益重要 成為科技創新和研究的「利器」
作為一家全國綜合性大學，北京大學提出的口號是「紮根中國大地辦大學，在2035年前後進入世界一流大學的前列」。
目前，作為科技創新與科學研究的重要手段，高性能計算已廣泛應用於基礎和應用科學研究的諸多領域，有力促進了科技發展，推動了社會進步。
北京大學副校長高松院士在揭牌儀式上表示，「北京大學高度重視高性能計算平台的建設，這對於我校教學科研水平和綜合實力，增強我校在國家重大科研項目中的競爭力，都有重要的意義。」
高校科研計算資源原有利用模式失靈 亟待重新建設
實際上，這背後是原有的計算資源存在問題。從計算機到個人電腦再到超級計算機，計算資源發展的趨勢是「總分總」。
以前計算機很貴，所以計算都在計算中心執行。後來，隨著個人電腦的誕生，計算機普及，計算演變成分散化。而20世紀90年代末到21世紀初，科學計算又得到快速發展，用戶對計算機的需求更高，比如速度要快、要並行。那時，超算主要靠工作站，各個單位都可以買。總的來說，北大以前雖然有計算中心，但是比較分散，各個院系、每個研究組都自己買計算機集群。
北京大學物理學院副教授兼北京大學高性能計算校級公共平台主任雷奕安舉了個例子，「比如物理系有9個單位，自己有自己的集群，不僅非常分散，而且牽涉到很多精力和計算資源，包括電力資源、辦公室資源等等」。後來，北京大學下決心建設自己的超算中心。
在筆者看來，北京大學之前遇到的問題不僅是北大的特殊情況，應該在國內諸多綜合性科研大學都有不同程度的存在。大學本為一體，但是各個院系、研究項目又獨立分散，隨著對計算力需求的不斷提高，原有的分散模式肯定無法滿足需求。
「未名一號」採用聯想45°C溫水水冷技術 一年可節省60萬度電
2015年，北京大學開始高性能計算平台的籌劃和調研工作，2016年5月開始平台建設。而聯想公司於2016年1月中標該項目，並與學校密切配合。2017年9月完成設備的安裝與驗收，被取名為「未名一號」。
據悉，「未名一號」作為中國第一套超大規模溫水水冷超級計算及系統，節能效果顯著，平均PUE值低至1.1，居於國內領先水平。而這樣的節能效果無疑源於聯想的技術實力。
據聯想集團高級副總裁童夫堯表示，該平台採用了聯想深騰X8800超級計算機系統。深騰X8800基於聯想全球首創的45℃溫水水冷技術，通過無泄漏快速連接系統，將冷卻水流經水冷頭來冷卻核心處理器及其內存。
相比傳統的風冷散熱技術，採用聯想45℃溫水水冷技術的「未名一號」， LINPACK效率達到92.6%，PUE值控制達1.1。同時，未名一號節省了50%的製冷散熱成本，每年將為北京大學節省60萬度電。
即使在試運行期間，「未名一號」運行平穩、作業飽滿、性能優良，已經支撐了北大21個院系的100項科研項目，包括信息科學、物理、化學等。
而正式運行已有2天時間，平均資源利用率達到98%。在以後高性能計算校級公共平台的使用上，雷奕安說：「正式運行後就會收費，但是我們並不是胡亂收費，而是讓大家珍惜計算資源，不要什麼都往上扔。這樣做的目的還是希望大家明白使用資源要付出一定代價，要支付一定的成本，才能保證運行效率。」
溫水水冷技術方案成熟 節能性和穩定性好
至於為什麼會選擇溫水水冷？「我們之前做過調研，對水冷的效果、好處和問題都有數。我們最怕出事故，也就是漏水，一旦出現漏水很難收拾。水冷不需要強制製冷，更加節能，單純從這個角度講我們是願意採用水冷方案的。」他表示。
此外，水冷的其他好處是穩定，提高了運行穩定性和效率，因為並行計算需要所有的CPU都實現最佳的計算能力，包括內存，但是內存也會出錯，出錯後就變慢。
雷奕安強調說，「水冷至少在物理環境上給你提供一個條件，可以更穩定的工作。」
對聯想來說，首套溫水水冷技術的交付，是連續性的推動。聯想數據中心業務集團中國區副總裁李國慶表示，「由於今天AI市場及其龐大，它所需要的高性能計算是一個基礎。聯想主要的策略是針對智能化的轉型，對AI的關注在兩塊：一個是用戶為中心的服務，另一個是個性化人機交付」。
同時，他還重申了聯想的AI策略，即「ABC」，A是演算法，B是大數據，C是計算力。而聯想的整體戰略是「設備+雲」，它有三層，首先是加強個人電腦業務的領先，其次AI的變化導致未來萬物智能是必由之路，也會導致對設備方面的需求越來越大。
最後是在「設備+雲」上發力，「我們未來10年、20年的戰略目標是提供下一代的設備和未來人工智慧領先的核心競爭力。」他補充說。
在筆者看來，聯想成功交付的國內首套溫水水冷超算平台不僅證明這項技術的可行性和成熟度，而且也為高等院校建立適合自己的超算中心提供了新機會。
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