采用全新英特尔® 至强® 可扩展处理器更新服务器将对数据中心的能耗和碳足迹产生什么影响?
第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器是一款可持续性表现优秀的数据中心处理器,它内置了众多加速器,将为您带来出色的每瓦性能提升。
更新基于第一代和第二代英特尔® 至强® 可扩展处理器构建的服务器,您可显著减少运营中产生的碳足迹和电费支出。用第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器对第一代英特尔® 至强® 可扩展处理器进行整合更新,可使总体拥有成本 (TCO) 降低高达 77%,设备群在四年内可节省近 1,260 兆瓦时能源,并减少多达 533 吨二氧化碳排放1。
即使与基于第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器的服务器相比,第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器硬件也能节省大量能源。例如,对于 RocksDB 数据库工作负载而言,只需配置 14 台搭载内置全新英特尔® 存内分析加速器(Intel® In-Memory Analytics Accelerator,英特尔® IAA)的第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器的服务器,即可实现与部署 50 台搭载第三代英特尔® 至强®可扩展处理器的服务器的相同性能。在这种情况下,使用全新一代英特尔® 至强® 可扩展处理器可在四年内节省高达 1,482 兆瓦时能源,减少多达 628 吨碳排放,同时将TCO 降低高达 61%2。
“工作负载优先”的方法将如何提高数据中心的效率?
英特尔将 CPU 内核与内置加速器以及面向特定工作负载优化的软件相结合的策略能够以更高的效率提供出色性能,帮助优化整个数据中心的 TCO。
选择全新的英特尔® 至强® 可扩展处理器,您可以更灵活地从满足通用计算需求转向针对更专业的需求进行优化,利用英特尔®加速引擎来实现 AI、数据分析、网络、安全、存储和科学计算等工作负载的加速。这些加速引擎专为真实场景中的关键工作负载而设计,可帮助提高每瓦性能的上限,为您带来更高的性能和能效。例如,与未启用加速器相比,第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器启用内置的英特尔® AMX 加速器可将常见 AI 工作负载的每瓦性能提升高达 10 倍3。
英特尔的软件工具已面向常见场景经过优化,可帮助确保计算和能耗密集型新兴工作负载的效率。在AI 方面,基于英特尔® oneAPI 深度学习库的英特尔® 优化技术可将图像分类推理性能提升高达 16 倍,对象检测性能提升高达 10 倍;将图像分类性能提升高达 53 倍,将推荐系统性能提升将近 5 倍,助您以更低功耗获取更多洞察4。
英特尔的软件堆栈可以打破专有技术锁定,帮助您加速数据中心的多种工作负载。oneAPI 计划和英特尔其他开源项目鼓励整个生态系统在建立规范和打造兼容的实施方案方面开展合作,其中也包括面向 NVIDIA 和 AMD 硬件的 oneAPI 插件。
采用英特尔® 处理器更新服务器将如何帮助提高数据中心的可靠性?
全新的英特尔® 硬件可加速网络基础设施,释放 CPU 内核用于可以创造价值的计算任务。第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器在芯片上集成了更多的 IP 加速器,通过英特尔® 数据流加速器(Intel® Data Streaming Accelerator,英特尔® DSA)、英特尔® 数据保护与压缩加速技术(Intel® QuickAssist Technology,英特尔® QAT)和英特尔® 存内分析加速器(Intel® In-Memory Analytics Accelerator,英特尔® IAA)等无缝内置的加速引擎来卸载普通模式任务,帮助提高内核效率。这些内置的加速引擎有助于释放内核用于更多的通用计算任务,从而提高工作负载整体性能和能效(即每瓦性能),并降低时延和整体服务抖动。
借助全新的英特尔® 至强® 可扩展处理器,您可以提高数据库备份效率。在运行 RocksDB 数据库工作负载时,仅 9 台基于第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器的服务器就能完成 50 台基于第一代英特尔® 至强® 可扩展处理器的服务器的工作量,使设备群在四年内节省高达 1191.5 兆瓦时能源,减少多达 505 吨碳排放,TCO 降低高达 28%5。
在更新整合过程中采用其他英特尔® 硬件技术同样可以提高数据中心的效率。例如,您可以使用英特尔® 基础设施处理单元(Intel® Infrastructure Processing Unit,英特尔® IPU)来卸载 CPU 的网络任务,并管理虚拟交换、安全、存储等基础设施服务,为您节省 CPU 周期,提供更强的计算能力。
如何让服务器散热更高效,以减少数据中心的能耗和碳足迹?
根据 Gartner 的数据,数据中心有 40% 的能耗在于散热6,这给优化能效和资源利用提供了巨大机会。虽然当前有许多气冷解决方案,包括增强型系统气冷和 AI 辅助自动冷却,但气冷解决方案在优化电源使用效率(PUE) 方面却比不上液冷技术。
液冷不仅有助于优化服务器密度、物理空间和能效,还能延长硬件寿命。硬件的平均工作温度每降低 10°C 就能使半导体的使用寿命延长一倍以上7。
液冷几乎针对所有数据中心场景都有可行的解决方案,无论是绿地还是棕地部署,小规模还是大规模运营,服务器、机架还是系统层面。您完全可以打造自己的优化解决方案,在不增加成本的前提下保持现有的性能水平。
- 冷板式解决方案非常适合单个组件层面的散热,其部署可以扩展,并可在不增加系统重量的情况下轻松改造现有基础设施。
- 浸没式解决方案可在暖空气环境或湿度高、有污染的区域以及系统层面实现高效散热,并且具有热回收和再利用的优势。这类解决方案的前期资本投资可控,且具有明显的密度优势。
英特尔是液冷技术的领航者,坚持联合合作伙伴生态系统之力,在液冷领域共谋创新。英特尔的合作伙伴 Hypertec 提供的解决方案可使客户在数据中心散热上的运营支出 (OPEX) 节省高达 95%,同时还可将硬件寿命延长多达 30%8,功耗降低近 50%9。
英特尔提供专门面向液冷系统优化的处理器 SKU 以及浸没式冷却保修附加条款,同时还为冷板系统提供性能验证,确保其在大规模实施中的可靠性。
英特尔还有哪些资源可以支持硬件更新,进一步提高数据中心效率?
除了通过部署搭载全新英特尔® 至强® 可扩展处理器的新硬件来提升能效,您还可以采用更多工具来执行动态、具备碳感知能力的计算任务,从而减少数据中心碳足迹。
利用第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器的遥测功能和 Kubernetes 中的英特尔® 工具可以开发出一种更具主动性的数据中心管理方法,不仅能减少停机时间,还能提高碳效率和数据中心可靠性。
- 利用机器学习预测计算高峰时间,并通过 Kubernetes 中的英特尔® Power Manager 调优 Kubernetes 集群的用电方式。这能让您提前启动节点,实现快速响应,同时减少空转的能耗并降低时延。在非高峰期,您可以轻松地将节点转换到省电模式,从而节约能源。
- 根据可再生能源的可用性,有选择地增减优先级较低的工作负载。借助英特尔® 至强® 可扩展处理器中内置的遥测工具和 Kubernetes 中的英特尔® 遥测感知调度(Intel® Telemetry Aware Scheduling,英特尔® TAS),您可在有较多低碳或零碳能源可用时提升密集计算任务的速度。
- 利用 Kubernetes 基于策略的软件工具实现云端工作负载的自动化和优化,并利用英特尔在 Kubernetes 中的云原生编排功能显著降低成本、提升能效。
您还可以利用英特尔® Granulate™ 实现基于 AI 的实时性能洞察和调整,自动优化本地、混合和云基础设施。这一应用和工作负载性能优化解决方案无需修改任何应用代码即可将数据中心的计算性能提升高达 60%,并将成本降低多达 30%10。英特尔® Granulate™ 还提供“二氧化碳减排计量表 (CO2 Savings Meter)”,让您可以轻松衡量工作负载优化对数据中心碳足迹的影响,以及成本和资源的节约情况。
英特尔如何帮助减少电子垃圾产生的足迹?
选择第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器,您可以更灵活地从满足当前的计算需求转向 AI、科学计算和数据分析等更专业的需求,并实现扩展。而借助英特尔® On Demand,您可以在现在或将来需要时激活内置加速器和其他硬件增强功能,确保您的工作负载可满足性能需求。
英特尔向来倡导开放标准的基础,坚持在整个数据中心提供硬件和软件的互操作性,也包括与友商解决方案的互操作性,确保客户的全新解决方案与其现有的基础设施可以兼容。英特尔还致力于通过推进模块化架构来减少浪费并延长硬件的使用寿命,使组件能够在不必弃用整个系统的情况下轻松更换或升级。数据中心模块化硬件系统 (DC-MHS) 规范现已通过开放计算项目 (Open Compute Project) 推出。
英特尔 IT 已经在自己的数据中心内实施了类似的分离式服务器架构方法。通过将 CPU/DRAM 和网卡/驱动器模块与其他服务器组件分离,我们可以独立地更新服务器的 CPU 和内存,而无需更换其他还不必报废的服务器组件,如风扇、电源、电缆、网络交换机、驱动器、附加模块/加速器和机箱等。这加速了技术落地,使英特尔的用户能够更快地掌握新推出的创新技术。通过这种方法,英特尔IT 已经取得了以下成果11:
- 更新成本至少降低 44%
- 技术人员在更新上所耗费的时间减少高达 77%
- 更新所用材料的运输重量减少高达 82%