超級計算機(jī)“神威藍(lán)光”降耗12% 再創(chuàng)世界紀(jì)錄

　“因為運用了一種領(lǐng)先而復(fù)雜的水冷系統(tǒng)，‘神威藍(lán)光’超算中心在國內(nèi)外的超算中心群體中算是最省電的。但我們研發(fā)了一項國家專利獎技術(shù)，在此基礎(chǔ)上再降耗12%，由此完成一項世界紀(jì)錄。”2月22日，一見科技日報記者，山東省計算中心（國家超算濟(jì)南中心）黨委書記、副主任譚安輝便忙不迭的展示他們的“神奇”技術(shù)。

　　譚安輝和同事們運用無線傳感器采集“神威藍(lán)光”機(jī)柜內(nèi)外的溫度、濕度、風(fēng)速等情況，將收集的數(shù)據(jù)按照一套復(fù)雜的算法計算出機(jī)柜內(nèi)外每個布點既能省電，又最舒適的“最佳溫度”，然后自動遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)系統(tǒng)并消除局部熱點，從而實現(xiàn)了最省電指標(biāo)。

　　作為千萬億次超級計算機(jī)，能耗、能效是核心指標(biāo)。相對于其他超算中心用風(fēng)扇降溫的風(fēng)冷模式，水冷系統(tǒng)本身的功耗要降低40%。譚安輝說，通常，一臺千萬億次級超級計算機(jī)每年大約要消耗一個中型核電站的發(fā)電量，比如美國最快的超級計算機(jī)“美洲豹”約為7兆瓦，我國的“天河一號”也接近4兆瓦。但“神威藍(lán)光”功耗極低，只有1兆瓦（100萬瓦），如果按照時下的電價，大概需要每天6萬元電費。

　　世界超級計算機(jī)TOP500項目領(lǐng)導(dǎo)者、美國田納西大學(xué)計算機(jī)科學(xué)家杰克·唐加拉曾表示，相對風(fēng)冷，“神威藍(lán)光”展示了一種復(fù)雜的水冷系統(tǒng)，它讓濟(jì)南的冷冽、純凈泉水在主板之間封閉循環(huán)流動，實現(xiàn)CPU、內(nèi)存、元器件的冷卻并帶走熱量，幾乎不損耗水且無噪音，先進(jìn)環(huán)保，“就像三明治夾心，水冷板被緊緊地夾在兩塊CPU板中間，無縫同步散熱，所以盡管CPU高速運行，卻聽不見風(fēng)扇的噪音?！彼J(rèn)為這是超級計算機(jī)設(shè)計上的一項重大進(jìn)步。

　　剛剛獲得2016年中國專利獎優(yōu)秀獎的這項技術(shù)學(xué)術(shù)名是“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)中心動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)所采用的方法”，濟(jì)南超算中心智能感知與控制創(chuàng)新團(tuán)隊負(fù)責(zé)人吳曉明博士告訴科技日報記者，該技術(shù)采用超低功耗的無線數(shù)據(jù)采集技術(shù)、三維建模及虛擬仿真技術(shù)、智能分析技術(shù)，針對機(jī)房內(nèi)哪些地方有熱點，哪些地方出現(xiàn)功耗特別大的地方，該技術(shù)自動采集信息并分析，乃至給出最佳解決方案，從而消除局部熱點，實現(xiàn)超算中心安全穩(wěn)定和節(jié)能。

　　實際上，電力成本幾乎是全世界各大超算中心和數(shù)據(jù)中心最大的運營支出項目。僅2015年，谷歌（微博）母公司Alphabet就消耗了5.2太瓦時的電力，幾乎與整個舊金山市持平。為此谷歌表示，2017年，包括所有13個數(shù)據(jù)中心及其所有的辦公室在內(nèi)，其全球運營網(wǎng)絡(luò)的供電將完全基于可再生能源。但諸如風(fēng)能、太陽能等可再生能源同樣面臨巨額投入問題。

　　降低耗電量只是該技術(shù)的“殺手锏”之一。當(dāng)前，國內(nèi)各個企業(yè)單位的數(shù)據(jù)中心面臨著一個相同的難題：支撐數(shù)據(jù)中心的是后臺龐大的服務(wù)器，但是大量數(shù)據(jù)的處理，往往會導(dǎo)致局部溫度非常高，服務(wù)器有可能出現(xiàn)宕機(jī)現(xiàn)象，就像人“中暑”了一般。這就意味著系統(tǒng)無法從一個系統(tǒng)錯誤中恢復(fù)過來，或系統(tǒng)硬件層面出問題，以致系統(tǒng)長時間無響應(yīng)，而不得不重啟動系統(tǒng)，問題是大量的數(shù)據(jù)可能在重啟中丟失造成損失。對銀行、氣象、超算中心等敏感部門來說，這是不可承受之重。

　　“到2015年，全國的數(shù)據(jù)中心的年耗電量就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過三峽電站的年發(fā)電量。而我們的這項技術(shù)雖然源于超算中心的省電實踐，但已經(jīng)推廣到國內(nèi)部分省市的數(shù)據(jù)中心，第一解決耗電問題，第二解決宕機(jī)現(xiàn)象?！弊T安輝說，這項技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)部分?jǐn)?shù)據(jù)中心推廣并產(chǎn)生4000萬的經(jīng)濟(jì)效益，幫助用戶節(jié)約了34587萬成本。