北京2023年6月5日 /美通社/ -- 近日，浪潮信息正式發(fā)布兩項(xiàng)服務(wù)器新技術(shù)，為其全新上市的G7算力平臺(tái)提供更優(yōu)的性能、可靠性和易維護(hù)性支撐。服務(wù)器NVH（Noise噪聲、Viberation振動(dòng)、Harshness聲振粗糙度）技術(shù)讓服務(wù)器計(jì)算滿負(fù)載時(shí)的磁盤(pán)讀寫(xiě)性能翻倍，并且防止數(shù)據(jù)中心各類高頻噪音對(duì)磁盤(pán)產(chǎn)生不可逆的損失；智能聽(tīng)音診斷技術(shù)讓服務(wù)器風(fēng)扇的故障預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)到95%，將這一會(huì)引發(fā)服務(wù)器故障和數(shù)據(jù)中心事故的安全隱患降到最低。
算力的供給需要構(gòu)建算力平臺(tái)，需要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)出發(fā)，解決架構(gòu)設(shè)計(jì)、核心部件、高速互聯(lián)、散熱設(shè)計(jì)等一系列問(wèn)題。G7算力平臺(tái)在信號(hào)、電源、結(jié)構(gòu)、散熱、可靠性、安全等多個(gè)方面進(jìn)行了20多項(xiàng)卓越設(shè)計(jì)，可以為用戶提供更卓越的算力產(chǎn)品。其中，浪潮信息首創(chuàng)服務(wù)器的NVH技術(shù)在幫助數(shù)據(jù)中心科學(xué)降噪，保證硬盤(pán)卓越的讀寫(xiě)效率。在浪潮信息為數(shù)據(jù)中心科學(xué)降噪的同時(shí)，智能聽(tīng)音診斷的技術(shù)能夠利用風(fēng)扇噪音，精準(zhǔn)預(yù)警不同位置風(fēng)扇的各類故障，為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器“治未病”，保障數(shù)據(jù)中心安全。
浪潮信息服務(wù)器NVH技術(shù)：用10納米精度保證磁盤(pán)讀寫(xiě)性能
在服務(wù)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，存在著計(jì)算性能、功耗、散熱、風(fēng)扇噪聲、存儲(chǔ)容量、磁盤(pán)密度、讀寫(xiě)性能之間的微妙平衡。提高計(jì)算性能會(huì)增加功耗，增加功耗需要加強(qiáng)散熱，加強(qiáng)散熱需要提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，一些服務(wù)器的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速已經(jīng)提升到了34000轉(zhuǎn)/分鐘。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的提升又會(huì)限制硬盤(pán)存儲(chǔ)密度的提升，因?yàn)闄C(jī)箱內(nèi)風(fēng)扇產(chǎn)生的聲壓會(huì)造成硬盤(pán)內(nèi)部精密部件共振，影響硬盤(pán)讀寫(xiě)性能。數(shù)據(jù)中心內(nèi)的其它噪音，例如，滅火器啟動(dòng)時(shí)噴管發(fā)出的高頻噪音，也可能引起磁盤(pán)精密部件共振，海外曾經(jīng)有數(shù)據(jù)中心因此發(fā)生上百塊硬盤(pán)報(bào)廢的案例。
想要系統(tǒng)解決硬盤(pán)受到振動(dòng)噪音帶來(lái)的性能損失問(wèn)題，關(guān)鍵是要打開(kāi)硬盤(pán)在不同噪聲激勵(lì)下的性能損失的“黑盒”。浪潮信息工程師為此開(kāi)發(fā)了一套軟硬件結(jié)合的測(cè)量系統(tǒng)，包括硬盤(pán)敏感噪聲實(shí)驗(yàn)和機(jī)箱振動(dòng)噪音實(shí)驗(yàn)。
浪潮信息工程師首先優(yōu)化噪聲振動(dòng)的源頭——風(fēng)扇，通過(guò)CFD仿真改進(jìn)葉片形態(tài)，讓風(fēng)扇在同樣轉(zhuǎn)速下散熱風(fēng)量提升15%，同時(shí)減弱湍流效應(yīng)，抑制葉輪邊緣氣流分離，以免產(chǎn)生硬盤(pán)敏感的高頻噪音。機(jī)箱內(nèi)，設(shè)計(jì)40多種歌院式的消音架構(gòu)，精準(zhǔn)消除機(jī)箱內(nèi)特定的高頻噪音。此外，還改進(jìn)了硬盤(pán)伺服系統(tǒng)，提高其系統(tǒng)內(nèi)的動(dòng)力學(xué)適應(yīng)性。多管齊下的方案最終讓系統(tǒng)與硬盤(pán)達(dá)到和諧適配，硬盤(pán)磁頭的振動(dòng)幅度可控制在單條磁軌道中心10納米以內(nèi)，保證硬盤(pán)讀寫(xiě)性能基準(zhǔn)，并且為未來(lái)24TB-30TB的大容量硬盤(pán)的動(dòng)力學(xué)適配設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
圖為新設(shè)計(jì)的風(fēng)扇：基于NVH技術(shù)，浪潮信息從葉片弦長(zhǎng)、葉片枚數(shù)、轉(zhuǎn)速匹配、葉片特殊構(gòu)型設(shè)計(jì)、機(jī)殼結(jié)構(gòu)、鐵芯結(jié)構(gòu)、磁氣設(shè)計(jì)、磁環(huán)材料等方面對(duì)G7服務(wù)器的風(fēng)扇進(jìn)行了優(yōu)化，分別應(yīng)用了不均等葉片扇形狀和間隙、葉尖小翼、分體式小翼、彎曲靜葉等特殊創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)性能、噪音、效率方面的突破。
圖為歌院式消音架構(gòu)的機(jī)箱：基于NVH技術(shù)，浪潮信息按照歌院式消音架構(gòu)對(duì)服務(wù)器機(jī)箱進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，增加有效吸音表面積，引導(dǎo)特定頻譜的干擾噪音進(jìn)入材料深處，精準(zhǔn)消除硬盤(pán)敏感頻譜的噪音，提升讀寫(xiě)性能。
智能聽(tīng)音診斷消除服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心隱患：聽(tīng)音10秒，風(fēng)扇故障預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)到95%
風(fēng)扇是服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心最容易故障的部件之一。雖然風(fēng)扇僅有1%的可能發(fā)生故障，但其一旦發(fā)生故障，將影響系統(tǒng)性能和可靠性，且風(fēng)扇故障的維修時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)運(yùn)行影響很大。而傳統(tǒng)的服務(wù)器管理系統(tǒng)不能預(yù)測(cè)風(fēng)扇故障，僅能監(jiān)控風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速、工作電流、環(huán)境溫度等狀態(tài)。
浪潮信息首次創(chuàng)造出基于人工智能的風(fēng)扇聽(tīng)音診斷技術(shù)，利用機(jī)箱內(nèi)噪音的特征信息，建立了基于聲學(xué)探測(cè)的服務(wù)器風(fēng)扇故障智能預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)融合了長(zhǎng)達(dá)200個(gè)小時(shí)的服務(wù)器故障音訓(xùn)練集，可對(duì)聲紋信息抽取40維MFCC（Mel頻率倒譜系數(shù)）特征，基于多級(jí)深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠精準(zhǔn)辨別噪音背后潛在的服務(wù)器風(fēng)扇故障。
圖為風(fēng)扇智能聽(tīng)音診斷原理：數(shù)據(jù)中心有上萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，一般的聲音分析方法中，嘈雜的聲紋特征很容易被混淆，難以精準(zhǔn)識(shí)別。浪潮信息工程師在業(yè)界首次創(chuàng)造出，基于人工智能的風(fēng)扇聽(tīng)音診斷技術(shù)，利用人工智能技術(shù)，從風(fēng)扇噪音中提取特征信息，預(yù)測(cè)風(fēng)扇故障。
有了這套系統(tǒng)，服務(wù)器可通過(guò)內(nèi)部的麥克風(fēng)陣列、音頻處理芯片，采集系統(tǒng)的多維噪音，并進(jìn)行聲學(xué)信號(hào)處理，然后基于主板BMC芯片中的風(fēng)扇故障智能診斷模型進(jìn)行分析、診斷，僅需10秒鐘“聽(tīng)音”，就可準(zhǔn)確預(yù)警風(fēng)扇故障位置、故障類型，精準(zhǔn)度達(dá)95%，提前從根源上徹底解決服務(wù)器風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，保證數(shù)據(jù)中心運(yùn)行安全。
服務(wù)器NVH技術(shù)和智能聽(tīng)音診斷技術(shù)的推出，充分體現(xiàn)了浪潮信息對(duì)服務(wù)器千錘百煉的匠心設(shè)計(jì)。服務(wù)器設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，G7算力平臺(tái)采用開(kāi)放、多元的架構(gòu)設(shè)計(jì)，支持最廣泛的通用處理器和加速芯片，整個(gè)系統(tǒng)需要經(jīng)過(guò)30多個(gè)開(kāi)發(fā)流程，使用150多種加工制造工藝，對(duì)280多種關(guān)鍵過(guò)程控制點(diǎn)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，以保證這一平臺(tái)產(chǎn)品能具備高性能表現(xiàn)與保質(zhì)量的品質(zhì)。浪潮信息始終秉持著“千錘百煉，極致匠心”的設(shè)計(jì)理念，在產(chǎn)品技術(shù)上不斷創(chuàng)新引領(lǐng)，為各行各業(yè)用戶的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，提供更強(qiáng)性能、更高品質(zhì)、更加智能的算力。
