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              華為超融合數據中心網絡CloudFabric 3.0,加速數據中心高算力綠色轉型

              碳中和是當今世界最為緊迫的共同使命

              根據國際非政府組織“全球碳計劃”估算,2020年全球碳排放高達340億噸。如何理解這個難以想象的數字呢?《科學美國人》記者卡勒布·沙夫(Caleb Scharf)曾試圖以森林燃燒排放的二氧化碳作為基準:如果燃燒1英畝針葉林會釋放4.81噸二氧化碳,那么340億噸碳排放相當于燃燒近74億英畝針葉林(約合3000萬平方千米),相當于全球森林面積的四分之三!

              為了人類共同的家園,減少碳排放,全球已有66個國家和地區制定了碳中和目標,然而已實現碳中和的國家僅有不丹和蘇南里。因此,這是一條漫長的道路,各行各業都需要進行更深遠的數字化和綠色低碳轉型來實現這一目標。

              數據中心是碳排放大戶,提升算力、降低算耗事關重要

              隨著云計算、大數據、人工智能等技術的快速發展,數據中心的算力訴求和帶寬需求與日俱增,數據中心能耗壓力成倍增加。根據《Applied Energy》論文“Usage impact on data center electricity needs: A system dynamic forecasting model(基于動態預測模型分析數據中心電力需求)”測算,到2030年數據中心能源需求將翻2到3倍,達到750太瓦時以上(1太瓦時=10億度電),約占整個ICT領域能耗36%。

              除使用可再生能源,改善供電和散熱條件外,提升數據中心算力,縮短任務運行時間,也是有效解決數據中心能耗的手段之一。根據中國信息通信研究院云計算與大數據研究所云大所主導編寫的《ODCC數據中心算力白皮書》研究說明:“數據中心的算力大小,由服務器算力、存儲吞吐和網絡傳輸效率共同決定?!痹谕确掌饕幠O?,網絡丟包0.1%可以導致算力損失50%,造成了大量的能耗浪費。因此,提升網絡能力,改善數據中心單位能耗下的算力水平,是數據中心實現綠色轉型的關鍵。

              華為超融合數據中心網絡CloudFabric 3.0,加速數據中心高算力綠色轉型

              華為超融合數據中心網絡CloudFabric 3.0以CloudEngine系列數據中心交換機為核心,不僅自身設備實現全系列低碳生產和綠色節能,還可通過0丟包網絡提質減少算力浪費,縮短計算任務時間,降低整體數據中心IT能耗。




              以0丟包網絡提質減少算力浪費

              獨創散熱黑科技,每bit功耗低于業界54%

              華為CloudEngine系列數據中心交換機基于50+散熱專利,擁有業界最領先的高效散熱能力,400GE端口每bit功耗相比業界降低54%。

              · 通過自研風洞模型研制出大開孔、窄隔筋的最佳風阻匹配的面板,使開孔散熱能力提升8%,從而助力風扇節能20%。

               

              · 利用蒸發-凝結VC相變機理,將熱量迅速、高效地從芯片擴展到VC散熱基板,散熱效率提高4倍。同時研制大導熱面積、高導熱系數的新超薄導熱材料,熱導率提升6倍。

              · 基于業界首創混流風扇,結合垂直和水平兩個方向,既做離心運動,又做軸向運動,使散熱效率增加3倍,耗電量是傳統風扇的一半。

              全無損以太網絡,單位TFLOPS能耗降低27.4%,單位IOPS能耗降低30%

              華為超融合數據中心網絡CloudFabric 3.0基于iLossless智能無損2.0算法,實現業界首個全無損以太網,并廣泛應用在風控識別、氣象預報、地質勘探等多元計算場景。以元宇宙虛擬數字人為例,通過人工智能訓練和圖像識別,元宇宙游戲中虛擬數字人的臉部可以和玩家的面容極度相似,得到更沉浸的游玩體驗。也就是說,誰能更快的完成算法優化、訓練和識別,誰就能快速上線,搶占玩家心智。第三方權威機構Tolly Group測試結果表明,在TensorFlow-GPU分布式訓練中,華為全無損以太網絡每秒可訓練圖片數為478張,業界為375張,計算效率提升27.4%。這意味著在同等服務器規模下,使用華為全無損以太網絡可比業界訓練時間縮短27.4%,不僅可以助力游戲快速上線,而且對于大型數據中心來說,這樣的效率提升每年可減少上千噸碳排放。

              除了在計算領域,華為全無損以太網絡在存儲領域也得到充分驗證,尤其是在金融、政府、航空航天等場景。Tolly Group基于業界權威的FIO存儲測試工具,完全模擬真實業務環境進行測試,結果表明:應用華為全無損以太網絡后,存儲系統在不同讀取順序場景中IOPS至少比業界高30%以上,這也意味著應用華為全無損以太網絡可以減少30%的存儲節點并且達到業界網絡方案相同的性能,從而帶來整體存儲系統30%的能耗降低。

              全系列交換機生產節能,實現低碳制造

              華為數據中心交換機制造體系一直致力于從“生產制造”到“產品終止使用”全生命周期的綠色化設計,以助力實現可持續發展目標:

              · 以“少涂敷,不清洗”為原則的綠色無廢設計,拒絕排污浪費;

              · 以“減量化,無紙化”為原則的綠色節材設計,拒絕材料浪費;

              · 以“少耗電,減碳排”為原則的綠色節能設計,拒絕過度測試;

              · 以“易拆解,零填埋”為原則的綠色回收設計,拒絕一次報廢。

              2020年,華為CloudEngine系列數據中心交換機成為首批獲得國家CEC生態產品認證的以太網交換機,提升產品能效、降低噪聲污染、踐行綠色制造,共同守護“綠水青山”。未來,華為仍將持續創新,助力企業數據中心加速大算力綠色轉型,為全球碳中和目標的早日實現注入數字動能。


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