在AI、元宇宙、智能汽車等諸多技術和應用的推動下，高性能計算正在進入次世代。面對越來越大的晶片和越來越複雜的系統，高性能計算的算力、存儲、網絡等挑戰應該如何解決？
高性能計算面臨諸多挑戰
先看提升單晶片性能面臨的挑戰，單晶片性能的提升正在將裸片尺寸推向製造工藝的極限，這就不僅要克服單晶片設計規模的挑戰，還面臨整體成本增加的問題。
此外，用於大數據處理、模擬和預測的模型越來越複雜，推動了對更高計算能力和更大存儲容量，以及更低網絡延遲的需求，這是一個全面硬實力的考驗。
據估算，數據中心的運行和冷卻伺服器的用電各占約40%，20%的用電用於存儲和網絡。只有同時解決新型數據中心計算、存儲和網絡的挑戰，才能邁入高性能計算的新時代，實現數據中心的碳中和。
高性能計算要實現性能提升，就要求數據網絡和設備接口需要增加帶寬滿足計算和存儲節點間的數據傳輸需求。這給高性能計算的存儲系統帶來了包括帶寬、容量、延遲、安全性、訪問管理、功率等諸多挑戰。
十年前，人們對於帶寬需求的估計很低，大概是現在的一半甚至三分之一。但如今，全球對帶寬的需求以前所未有的速度增長，乙太網正在成為數據中心高性能計算的選擇。乙太網、PCIe和其它接口技術都在逐漸增加帶寬以滿足需求，乙太網正在從100Gbps過渡到800Gbps。
全球史上能效最高產品誕生
憑藉精益求精，不斷挑戰自我的拼勁，聯想積累了領先的技術實力和研發經驗。如今，以聯想ThinkSystem品牌為基礎，聯想已經打造出完善的產品、服務和方案矩陣，為千行百業持續助力。
位於紐約的弗萊提榮研究所（Flatiron Institute）所運行的一台高性能計算機在最新的Green500全球最高能效超級計算機排行榜中位居榜首，它由聯想製造，搭載了NVIDIA H100 GPU。
該最新榜單以每瓦電量的每秒浮點運算次數（FLOPS）為標準對高性能計算機進行排名，這款全新的高性能計算機最終斬獲每秒650.91億次/瓦的卓越成績，成功超越先前紀錄保持者（每秒626.84億次/瓦）。同時，這台高性能計算機以每秒2038萬億次的運算能力被Green500組織評為全球能效最高的高性能計算機。
ThinkSystem伺服器加持
這台位於新澤西州內一所數據中心的高性能計算機由聯想搭建，並配備了高效能的ThinkSystem SR670 V2，ThinkSystem SR670 V2是一款可輕鬆安裝到傳統數據中心的伺服器，其用戶群體更加廣泛。其高能效設計甚至可以在高熱、多GPU的環境下，有效地將各部件的溫度維持在正常範圍。聯想全新高性能計算機包括80個全新NVIDIA H100 Tensor Core GPU，同時接入NVIDIA量子級200Gb/s InfiniBand網絡，安裝在標準的數據中心機架之內。
NVIDIA晶片組的電晶體寬度僅有5納米，這意味著相同尺寸的晶片可以擁有更高的計算能力。更小的電晶體尺寸以及諸多其他方面的優化與改進有助於降低高性能計算機的能耗，同時實現能效最大化。
在不犧牲性能的前提下降低高性能計算機能耗有著諸多優點。電力消耗是影響運行成本的重要組成部分。機器消耗的每瓦電能都會轉化成熱量，而這又需要消耗更多能源將熱量清理掉。此外，能效更高的系統可直接安裝到現有的數據中心，而無需成本高昂的電力升級。
聯想集團執行副總裁兼基礎設施解決方案集團總裁Kirk Skaugen表示：「作為全球高性能計算領域的領導者，聯想致力讓各行各業的客戶都能用上同樣的E級計算技術，聯想與弗萊提榮研究所和NVIDIA之間的合作是一個關鍵的里程碑，有助於推動高性能計算技術在各個層面的應用，同時為所有客戶的智能化轉型提供支持。」
小至單路伺服器，到機架式伺服器，再到E級計算的應用，研究人員可自由運用該技術加速科學成果的研究，並在可持續性計算領域取得新突破。
未來，聯想將繼續堅持開放、融合、高效的理念，不斷推動高性能計算與行業應用的深度融合，讓低碳、綠色高性能計算走進千行百業。