智算(suàn)中心與算(suàn)力底座如何高(gāo)效融合？

智算(suàn)中心發展趨勢

自第三次工業革命以來(lái)，算(suàn)力與人(rén)們生(shēng)活越來(lái)越密不可(kě)分。如今，算(suàn)力正在成為(wèi)像水(shuǐ)、電(diàn)一樣人(rén)類賴以生(shēng)存的基礎設施，尤其是近三年疫情倒逼産業數(shù)字化的發展，進一步提升了算(suàn)力對于社會(huì)運轉的重要程度。南甯機房(fáng)

IDC發布的《數(shù)據時(shí)代2025》預測，到2025年全球數(shù)據量将達到175ZB，而中國數(shù)據量的平均增速快于全球3%，預計(jì)到2025年将增至48.6ZB，占全球數(shù)據圈的27.8%。

智算(suàn)中心與傳統數(shù)據中心的區(qū)别

與傳統數(shù)據中心主要關注于存儲、管理(lǐ)和(hé)處理(lǐ)大(dà)量數(shù)據的不同，智算(suàn)中心從以下幾個(gè)方面區(qū)别于傳統數(shù)據中心。

三大(dà)區(qū)别

1.智算(suàn)中心更注重提供高(gāo)性能計(jì)算(suàn)、人(rén)工智能、機器(qì)學習等計(jì)算(suàn)密集型任務的支持。因此，需要更高(gāo)速的網絡帶寬支持高(gāo)性能計(jì)算(suàn)任務，需要更低(dī)的網絡延時(shí)去滿足高(gāo)性能計(jì)算(suàn)任務。

2.智算(suàn)中心的網絡架構通(tōng)常采用分布式架構，以支持大(dà)規模計(jì)算(suàn)任務的處理(lǐ)。同時(shí)，智能計(jì)算(suàn)中心還(hái)采用了更先進的網絡技(jì)術(shù)，如 InfiniBand、RoCE 等，以提高(gāo)網絡性能和(hé)可(kě)靠性。

3.智能計(jì)算(suàn)中心通(tōng)常采用專業的網絡管理(lǐ)工具和(hé)監控系統，要求更加精細化和(hé)實時(shí)化，以保障網絡的穩定性和(hé)可(kě)靠性。

智算(suàn)中心對網絡基礎設施的挑戰

關于智算(suàn)中心三連問：

Q1

智算(suàn)中心對網絡基礎的速率

及時(shí)延長的需求會(huì)是怎樣？

Q2

哪類光模塊會(huì)更受青睐？

Q3

如何應對作(zuò)為(wèi)網絡基礎設施的布線系統？

以業界領先的英偉達最新推出的DGX SuperPOD為(wèi)例：NVIDIA的最新GPU服務器(qì)是DGX H100，它有(yǒu)4個(gè)800G端口連接到交換機（以8x400GE的方式運行(xíng)），4個(gè)400GE 端口連接到存儲，1GE和(hé) 10GE端口用于管理(lǐ)。

（圖片來(lái)源網絡，侵删△）

一個(gè)DGX SuperPOD（如下圖所示）可(kě)以包含32個(gè)連接到18個(gè)交換機的GPU服務器(qì)在同列機櫃中。每列機櫃将有(yǒu)384x400GE光纖鏈路用于交換結構和(hé)存儲，以及64個(gè)銅鏈路用于管理(lǐ)，數(shù)據機房(fáng)中光纖鏈路的數(shù)量顯著增加。

智算(suàn)中心的建設者應仔細考慮在AI集群中會(huì)使用哪些(xiē)光收發器(qì)和(hé)光纖電(diàn)纜，以最大(dà)限度地減少(shǎo)成本和(hé)功耗。如上(shàng)所述，AI集群中最長的鏈路主要集中在100米以內(nèi)。對于短(duǎn)距離傳輸，光學器(qì)件的成本将由收發器(qì)決定。

（圖片來(lái)源網絡，侵删△）

并行(xíng)光纖收發器(qì)的優點：

它們不需要用于波分複用的光多(duō)路複用器(qì)和(hé)多(duō)路分用器(qì)。這使得(de)并行(xíng)光纖收發器(qì)的成本和(hé)功耗都更低(dī)，即使考慮到MPO系統較傳統熔纖系統提高(gāo)了布線系統的成本部分。例如，400G-DR4 收發器(qì)與使用雙工光纜的400G-FR4收發器(qì)相比，使用8芯MPO系統的性價比更高(gāo)。在非高(gāo)速網絡應用領域，單模光纖和(hé)多(duō)模光纖均可(kě)以很(hěn)好的支持100米的連接。

由于矽光子學技(jì)術(shù)的進步已降低(dī)了單模收發器(qì)的成本，使其更接近等效多(duō)模收發器(qì)的成本。但(dàn)市場(chǎng)研究表明(míng)，對于高(gāo)速收發器(qì)（400G+），單模收發器(qì)的成本仍然是多(duō)模收發器(qì)的兩倍。雖然多(duō)模光纖的成本略高(gāo)于單模光纖，多(duō)模和(hé)單模之間(jiān)的光纜成本差異較小(xiǎo)，因為(wèi)多(duō)芯MPO光纜的成本主要取決于MPO連接器(qì)。此外，高(gāo)速多(duō)模收發器(qì)比單模收發器(qì)消耗的功率要低(dī)一到兩瓦。在智算(suàn)中心中高(gāo)速網絡光模塊爆發式增長的預期下，電(diàn)力能耗的節省也是值得(de)重點考量的一環。

智算(suàn)中心是否需要采用結構化布線

Part.1 智算(suàn)中心是否需要采用結構化布線

目前在智算(suàn)中心布線的水(shuǐ)平配線區(qū)（HDA）和(hé)設備配線區(qū)（EDA）普遍采用直連方式，直連方式在布線時(shí)可(kě)能更為(wèi)簡便，但(dàn)一旦系統需要擴展或改變，可(kě)能會(huì)導緻布線的混亂，尤其在系統規模較大(dà)場(chǎng)景。另外直連方式下，故障排除可(kě)能更為(wèi)困難。所以智算(suàn)中心是否需要采用結構化布線取決于具體(tǐ)的網絡需求和(hé)規模。結構化布線是一種在建築物或數(shù)據中心中安裝數(shù)據通(tōng)信的通(tōng)用基礎設施，它提供了一種靈活、可(kě)維護和(hé)可(kě)管理(lǐ)的網絡基礎架構。是否采用結構化布線一般要考慮以下幾個(gè)因素。

規模情況：

 如果智算(suàn)中心的規模較大(dà)，涉及到大(dà)量的網絡設備、服務器(qì)和(hé)用戶，結構化布線可(kě)以幫助組織和(hé)管理(lǐ)這些(xiē)設備，提供高(gāo)效的網絡連接。

未來(lái)擴展：

結構化布線設計(jì)的一個(gè)優勢是它能夠提供未來(lái)擴展的能力。如果智算(suàn)中心預計(jì)會(huì)進行(xíng)擴展，結構化布線可(kě)以更容易地适應新設備的添加和(hé)網絡拓撲的變化。

維護管理(lǐ)：

結構化布線簡化了網絡的維護和(hé)管理(lǐ)。通(tōng)過标準化的布線系統，診斷和(hé)修複問題變得(de)更加容易。

靈活應用：

結構化布線提供了更大(dà)的靈活性，允許不同類型的設備連接到網絡。這對于智算(suàn)中心中可(kě)能涉及各種設備和(hé)技(jì)術(shù)的環境而言是重要的。

成本效益：

雖然結構化布線的初始成本可(kě)能較高(gāo)，但(dàn)從長遠來(lái)看，它可(kě)能會(huì)降低(dī)維護成本并提供更好的性能，從而實現成本效益。廣西布線

綜合考慮當前需求、未來(lái)發展計(jì)劃、管理(lǐ)效率、性能要求以及長期擁有(yǒu)成本等因素，如果直連方式滿足您當前的需求并且在未來(lái)幾年內(nèi)不會(huì)面臨大(dà)規模的變化，那(nà)麽可(kě)能可(kě)以繼續使用。然而，如果未來(lái)會(huì)有(yǒu)擴展或技(jì)術(shù)更新的需求，考慮采用結構化布線則是一個(gè)更長遠的選擇。

 Part.2 SHIP一舟産品解決方案優點

1、密度高(gāo)，運營成本低(dī)

一舟提供行(xíng)業領先的高(gāo)密度光纖管理(lǐ)，使所占空(kōng)間(jiān)更少(shǎo)，從而客戶可(kě)以在數(shù)據中心周圍部署更多(duō)能産生(shēng)收益的服務器(qì)等設備。

2、更快速、更簡便的移動、添加和(hé)更換

專為(wèi)更優化、更快速安裝而設計(jì)。通(tōng)過減少(shǎo)移動、添加和(hé)更換所需的時(shí)間(jiān)，大(dà)幅降低(dī)總成本并優化産品生(shēng)命周期成本。清晰、精準的端口标識是加快安裝和(hé)維護速度的重要因素。我們使用有(yǒu)條理(lǐ)的光纖路由組件和(hé)使用不同類别顔色且非常明(míng)顯的端口标識來(lái)确保每次安裝維修時(shí)既快又準。

3、提供未來(lái)更高(gāo)的數(shù)據傳輸速率的空(kōng)間(jiān)

一舟光纖管理(lǐ)系統的設計(jì)為(wèi)從10G 串行(xíng)調整到40G 和(hé)100G 并行(xíng)光纖提供了一條快速、簡單的升級途徑。例如：高(gāo)密度系統允許不同的數(shù)據傳輸速率和(hé)應用在同一高(gāo)密度機箱中混合使用，而且不會(huì)破壞相鄰模塊和(hé)連接。這種高(gāo)度的靈活性不僅提高(gāo)了客戶的投資回報率而且提高(gāo)了客戶對其現有(yǒu)資産的利用率。

4、提高(gāo)電(diàn)纜整潔度和(hé)設備通(tōng)風率

4、提高(gāo)電(diàn)纜整潔度和(hé)設備通(tōng)風率

電(diàn)纜管理(lǐ)的設計(jì)簡潔可(kě)靠不僅能改善設備機架內(nèi)電(diàn)纜雜亂的現象，而且随着數(shù)據中心的發展，還(hái)能夠防止堵塞或侵占電(diàn)纜的路徑空(kōng)間(jiān)。為(wèi)了保持正常運行(xíng)，需要對關鍵業務交換機、存儲系統和(hé)服務器(qì)進行(xíng)穩定和(hé)有(yǒu)效的冷卻，我們的目标是設計(jì)出不會(huì)對功率和(hé)冷卻限制(zhì)造成影(yǐng)響的光纖管理(lǐ)系統。

5、實現零宕機和(hé)經濟的運行(xíng)

我們在産品開(kāi)發階段的主要目标就是讓設備在使用期內(nèi)可(kě)重複使用并具有(yǒu)較強的可(kě)靠性。為(wèi)實現這一目标，我們将精密的光纖技(jì)術(shù)與創新的光纖管理(lǐ)方案結合起來(lái)。使産品應用得(de)更簡潔清晰和(hé)更有(yǒu)條理(lǐ)，從而提高(gāo)産品的可(kě)重複性并降低(dī)系統出現停機的風險。

大(dà)模型時(shí)代

新型智算(suàn)中心的相關技(jì)術(shù)受到國內(nèi)外高(gāo)度關注
但(dàn)是目前産業存在多(duō)種解決方案

技(jì)術(shù)路線也尚未統一
一舟亦希望産業凝聚力量

形成共識共同推動智算(suàn)關鍵技(jì)術(shù)成熟

一舟小(xiǎo)編思考總結：

參考之前數(shù)據中心或雲數(shù)據中心的建設中，三大(dà)運營商及以BAT等為(wèi)代表的專業雲數(shù)據中心服務商建設的均為(wèi)超大(dà)規模數(shù)據中心，企業自建的數(shù)據中心在規模上(shàng)就小(xiǎo)了很(hěn)多(duō)。

二者不僅在規模上(shàng)存在較大(dà)差異，其網絡架構及設備互聯的方式上(shàng)亦存在不同。運營商數(shù)據中心內(nèi)的設備間(jiān)互聯多(duō)采用長跳(tiào)線直連方式，而企業級數(shù)據中心則采用結構化布線方式，更多(duō)的考慮因素是後期維護的便利性，未來(lái)網絡升級的平滑性。

因此，其主幹部分在設計(jì)時(shí)就會(huì)考慮滿足未來(lái)網絡升級的需求，進而保護其昂貴的投資。再進入智算(suàn)中心階段後，二者大(dà)概率仍會(huì)沿用之前的互聯方式。南甯布線​