8月24日，在青島舉行的全國(guó)高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會(huì)大會(huì)（CCF HPC China 2023）上，由北京大學(xué)和華為技術(shù)有限公司聯(lián)合申報(bào)的超融合以太網(wǎng)絡(luò)榮獲解決方案創(chuàng)新獎(jiǎng)。CCF是中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)的簡(jiǎn)稱，CCF HPC China是高性能計(jì)算領(lǐng)域全球最具影響力的三大超算盛會(huì)之一，有著“中國(guó)超算風(fēng)向標(biāo)”的稱號(hào)。

如果說(shuō)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，國(guó)際上的最高獎(jiǎng)項(xiàng)是圖靈獎(jiǎng)，那么國(guó)內(nèi)最高獎(jiǎng)就是CCF頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng)。知情人士介紹，能獲得CCF頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng)，無(wú)疑是一個(gè)計(jì)算機(jī)學(xué)科的極高榮譽(yù)和實(shí)力體現(xiàn)。CCF創(chuàng)新獎(jiǎng)旨在表彰在計(jì)算機(jī)科學(xué)、技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域具有重要發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、創(chuàng)新，在相關(guān)領(lǐng)域有國(guó)際影響的優(yōu)秀成果。獲得此獎(jiǎng)項(xiàng)不僅代表著中國(guó)科技力量有能力創(chuàng)新性地解決算力落地中的實(shí)際問(wèn)題，而且意味著未來(lái)我們可以將此類創(chuàng)新成果更好地分享給世界。

CCF副理事長(zhǎng)金海頒獎(jiǎng)（中）北京大學(xué)計(jì)算中心付振新（左）、華為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域副總裁張白領(lǐng)獎(jiǎng)（右）

那么，此次北大和華為聯(lián)合獲得的創(chuàng)新成果到底有何含金量呢？讓我們仔細(xì)道來(lái)。

算力落地面臨擁堵難題

近年來(lái)，算力已經(jīng)像水、電一樣，滲透到生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。目前，我國(guó)算力總規(guī)模居全球第二，保持30%左右的年增長(zhǎng)率，新增算力設(shè)施中智能算力占比過(guò)半，成為算力增長(zhǎng)的新引擎。一系列顯著增長(zhǎng)點(diǎn)都讓人看到了屬于“中國(guó)算力”的勃勃生機(jī)。

從去年年底以來(lái)，ChatGPT引發(fā)了全球?qū)τ诖竽Ｐ偷年P(guān)注，由此點(diǎn)燃了千行百業(yè)對(duì)于AI訓(xùn)練的需求。各大高校和科研院所的計(jì)算平臺(tái)使用人數(shù)激增，用戶的作業(yè)量逐漸超過(guò)了平臺(tái)承受能力，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的業(yè)務(wù)吞吐量和復(fù)雜性都大大增加。如何破解擁堵難題，讓算力更好地服務(wù)高質(zhì)量發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。

北京大學(xué)選中華為超融合以太網(wǎng)絡(luò)解決方案

北京大學(xué)早在2018年就建成了高性能計(jì)算校級(jí)公共平臺(tái)，先后建成投用了“未名一號(hào)”“未名二號(hào)”“未名生科一號(hào)”等5套集群，共有732個(gè)節(jié)點(diǎn)、31000多個(gè)核心，計(jì)算峰值3.65PFLOPS，配備存儲(chǔ)14PB。

高性能計(jì)算校級(jí)公共平臺(tái)從整體上提升了北京大學(xué)的科研服務(wù)能力，降低了科研成本。截至2023年5月12日，該平臺(tái)為來(lái)自數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地球科學(xué)等96個(gè)院系的5000多名師生提供了高性能計(jì)算服務(wù)，支撐了545項(xiàng)科研課題，1400多篇科研論文，并支撐了2020年戈登貝爾獎(jiǎng)的發(fā)布。

不過(guò)隨著平臺(tái)使用人數(shù)、計(jì)算任務(wù)的增加，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的吞吐量和復(fù)雜性都大大增加，年均節(jié)點(diǎn)占用率都在80%以上，“未名生科一號(hào)”的節(jié)點(diǎn)占用率甚至長(zhǎng)期處于95%以上，作業(yè)時(shí)間和排隊(duì)時(shí)間變得越來(lái)越漫長(zhǎng)。

不能讓科研攻關(guān)任務(wù)堵在“臨門一腳”！為了提升高性能計(jì)算的效率，降低科研成本，北京大學(xué)高性能計(jì)算校級(jí)公共平臺(tái)組織了一次廠家“考核”，意在選出智能時(shí)代最優(yōu)的高性能計(jì)算網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)嚴(yán)格測(cè)試，北京大學(xué)高性能計(jì)算校級(jí)公共平臺(tái)選擇采用華為超融合以太網(wǎng)絡(luò)解決方案，基于智能無(wú)損高性能計(jì)算網(wǎng)絡(luò)搭建高性能計(jì)算集群，100%釋放算力，縮短作業(yè)運(yùn)行時(shí)間和排隊(duì)時(shí)間。

華為超融合以太網(wǎng)絡(luò)解決方案為何能脫穎而出

針對(duì)熱門大型公共計(jì)算平臺(tái)排隊(duì)和作業(yè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，各廠商先后提出IB（Infiniband）、RoCEv1、RoCEv2等無(wú)損網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。但是，通用計(jì)算區(qū)部署的傳統(tǒng)以太網(wǎng)、高性能計(jì)算區(qū)部署的IB網(wǎng)、存儲(chǔ)區(qū)部署的FC網(wǎng)，是三張異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，他們協(xié)議各異、架構(gòu)割裂，帶來(lái)了運(yùn)維困難、專網(wǎng)生態(tài)封閉、成本高、無(wú)法實(shí)現(xiàn)全生命周期管理等問(wèn)題。

華為超融合以太網(wǎng)絡(luò)解決方案獨(dú)家實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)0丟包，與傳統(tǒng)以太網(wǎng)相比，可實(shí)現(xiàn)服務(wù)器規(guī)模不變，算力翻番；可構(gòu)建10E級(jí)的超大規(guī)模算力集群；獨(dú)家實(shí)現(xiàn)網(wǎng)算一體，網(wǎng)絡(luò)協(xié)助計(jì)算，經(jīng)第三方權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)Tolly認(rèn)證，任務(wù)完成時(shí)間（JCT）對(duì)比IB 縮短17%。

此次北京大學(xué)和華為的聯(lián)合獲獎(jiǎng)絕非偶然，這證明了超算行業(yè)技術(shù)圈對(duì)華為超融合以太網(wǎng)絡(luò)解決方案的充分認(rèn)可。

隨著數(shù)字產(chǎn)業(yè)智能化向智能世界發(fā)展，未來(lái)數(shù)據(jù)中心將朝著多云異構(gòu)算力演進(jìn)，要構(gòu)建強(qiáng)大的算力，需要各類資源高度協(xié)同，深度融合。一張開(kāi)放、自主的超融合以太網(wǎng)絡(luò)將多維度與各類算力資源協(xié)同，全面提升網(wǎng)絡(luò)性能，釋放更高算力，從而助力“高算力、高安全、高效能、高可靠”的新型算力中心建設(shè)。華為超融合以太網(wǎng)絡(luò)解決方案有望在國(guó)家科學(xué)計(jì)算、工程技術(shù)創(chuàng)新、高精尖科研算力使用和建設(shè)大潮中大顯身手，為“中國(guó)算力”的高質(zhì)量發(fā)展添薪續(xù)力。

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