新華三李立：攻關(guān)算網(wǎng)新技術(shù)，推動(dòng)算力均衡發(fā)展

7月29日-31日，國(guó)內(nèi)首個(gè)算力領(lǐng)域的國(guó)家級(jí)會(huì)議2022中國(guó)算力大會(huì)在山東濟(jì)南召開(kāi)，眾多院士專家、企業(yè)精英齊聚一堂，共話算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展。紫光股份旗下新華三集團(tuán)應(yīng)邀參加本屆盛會(huì)，新華三集團(tuán)副總裁、解決方案部總裁李立出席主論壇并發(fā)表演講，分享了新華三集團(tuán)對(duì)算力與網(wǎng)絡(luò)融合背景下技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的深度洞察。

新華三集團(tuán)副總裁、解決方案部總裁李立

發(fā)表主題演講

今年2月，“東數(shù)西算”工程正式啟動(dòng)，我國(guó)算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐進(jìn)一步加快，但隨著算力應(yīng)用場(chǎng)景持續(xù)拓展、數(shù)據(jù)規(guī)模爆炸式增長(zhǎng)、算法復(fù)雜度不斷提高，產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)也不斷攀升。李立表示，算力產(chǎn)業(yè)主要面臨著日益增長(zhǎng)的行業(yè)智能化需求和不均衡、不充分的算力發(fā)展間的矛盾，應(yīng)從芯片級(jí)、設(shè)備級(jí)、集群級(jí)、地域級(jí)4個(gè)維度尋找突破口，通過(guò)核心技術(shù)攻關(guān)解決從芯片到廣域的IO不均衡問(wèn)題，助推算力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

芯片級(jí)：“存算一體”構(gòu)建算力基石

在摩爾定律驅(qū)使下，芯片不斷朝著高性能、低成本、高集成的方向發(fā)展，但隨著單芯片集成的晶體管數(shù)量增多，高耗能等問(wèn)題隨之出現(xiàn)，導(dǎo)致芯片性能難以持續(xù)提升，制約了算力釋放。李立指出，多芯片堆疊封裝為芯片突破性能瓶頸提供了可能，另一方面，“存算一體”的發(fā)展思路可以有效平衡計(jì)算和內(nèi)存的配比，縮短數(shù)據(jù)搬運(yùn)路徑，降低搬運(yùn)功耗，實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)算力與IO的平衡，為算網(wǎng)融合構(gòu)建算力基石。新華三集團(tuán)未來(lái)將攜手業(yè)界積極推進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)片內(nèi)算力和片間互聯(lián)的均衡發(fā)展。

設(shè)備級(jí)：互聯(lián)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多維度性能升級(jí)

從設(shè)備內(nèi)視角來(lái)看，CPU、總線速度、主內(nèi)存帶寬及容量的發(fā)展速度不一，馮諾依曼體系下主內(nèi)存已成為性能增長(zhǎng)的主要瓶頸，不僅內(nèi)存容量增速不及CPU內(nèi)核增速，內(nèi)存帶寬也存在不足。另外，CPU、內(nèi)存、GPU集成化設(shè)計(jì)成為IO和計(jì)算協(xié)調(diào)發(fā)展的制約因素，IO設(shè)備級(jí)的性能提升需要尋找新的優(yōu)化方向，突破馮諾依曼體系是一個(gè)新思路。

當(dāng)前，以擴(kuò)展總線的Scale-out模式換取IO提升，成為設(shè)備算力提升的有效手段，例如PCIe Switch、CXL Switch、NV Switch、NVMe over Fabric等，業(yè)界已經(jīng)開(kāi)始嘗試多種總線互聯(lián)和擴(kuò)展技術(shù)，從內(nèi)存、GPU、存儲(chǔ)等多個(gè)角度入手，從互聯(lián)設(shè)計(jì)角度出發(fā)，對(duì)資源進(jìn)行分布式池化設(shè)計(jì)，從而平衡數(shù)據(jù)IO和計(jì)算密度。

集群級(jí)：AI+在網(wǎng)計(jì)算，保障算力拓?fù)渥顑?yōu)態(tài)

隨著數(shù)據(jù)中心集群規(guī)模不斷膨脹，傳統(tǒng)的Spine-Leaf網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已無(wú)法滿足大規(guī)模算力集群的通信需求。部分算力中心采用DragonFly等架構(gòu)進(jìn)行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)拓?fù)?，業(yè)界也持續(xù)研究最優(yōu)拓?fù)浼軜?gòu)，以實(shí)現(xiàn)Scale-out性能線性增長(zhǎng)的同時(shí)保障高帶寬、低延時(shí)。

李立認(rèn)為，算力拓?fù)湟彩菢?gòu)建高性能算力中心的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，運(yùn)用AI技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的在網(wǎng)計(jì)算能力，可以實(shí)時(shí)收集并分析組網(wǎng)、設(shè)備、流量等綜合信息，并通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)對(duì)業(yè)務(wù)流量模型進(jìn)行算力拓?fù)湟?guī)劃和動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而保障算力拓?fù)涫冀K處于最優(yōu)狀態(tài)，滿足大規(guī)模計(jì)算集群的部署需求。新華三集團(tuán)近年來(lái)不斷迭代組網(wǎng)拓?fù)?，以期?shí)現(xiàn)大規(guī)模算力部署和高性能數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的均衡，滿足算力擴(kuò)張需求。

地域級(jí)：確定性服務(wù)加持廣域算力互聯(lián)及調(diào)度

“東數(shù)西算”工程拉開(kāi)了算力跨域調(diào)度建設(shè)的序幕，未來(lái)各算力中心將跨區(qū)域?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)形成算力網(wǎng)絡(luò)，這對(duì)算力調(diào)度保障、在網(wǎng)算力優(yōu)化建設(shè)等提出了更高要求。

在李立看來(lái)，確定性服務(wù)是廣域算力互聯(lián)及調(diào)度的關(guān)鍵點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中具備諸多優(yōu)勢(shì)。在網(wǎng)絡(luò)傳輸層面，傳統(tǒng)的廣域網(wǎng)傳輸是盡力而為的轉(zhuǎn)發(fā)方式，通過(guò)引入確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以保證網(wǎng)絡(luò)層面全方位確定性傳輸，數(shù)據(jù)跨區(qū)域傳輸時(shí)延確定可控;在算力調(diào)度層面，通過(guò)分布式算網(wǎng)大腦統(tǒng)籌考慮可用算力容量、成本、網(wǎng)絡(luò)傳輸效率等多維屬性，可以為客戶提供確定性有保障的服務(wù)。

算力網(wǎng)絡(luò)涉及網(wǎng)、云、數(shù)、智等多領(lǐng)域技術(shù)，要求多產(chǎn)業(yè)鏈高效協(xié)同，任何一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)都可能影響產(chǎn)業(yè)整體的演進(jìn)進(jìn)程。當(dāng)前，新華三集團(tuán)已持續(xù)為行業(yè)客戶提供覆蓋云、網(wǎng)、邊、端各類場(chǎng)景的算力供給、算力調(diào)度、算力賦能、算力安全、綠色算力等全方位算力服務(wù)，同時(shí)計(jì)劃聯(lián)合業(yè)界專業(yè)機(jī)構(gòu)推出行業(yè)算力發(fā)展指數(shù)，通過(guò)對(duì)行業(yè)算力發(fā)展水平的多維度評(píng)估，找出影響算力發(fā)展的關(guān)鍵阻礙，助力算力行業(yè)實(shí)現(xiàn)“共同繁榮”。

算力與網(wǎng)絡(luò)的融合發(fā)展是大勢(shì)所趨，只有把握好算網(wǎng)融合新趨勢(shì)，加強(qiáng)算網(wǎng)核心技術(shù)攻關(guān)，同時(shí)構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)形成發(fā)展合力，才能更快更好地建成高質(zhì)量算力網(wǎng)絡(luò)，讓算力成為普惠大眾的生產(chǎn)力，進(jìn)而推動(dòng)百行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程，促進(jìn)我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步健康發(fā)展。