【環(huán)球網(wǎng)科技綜合報(bào)道】2021年6月22日，百度正式公布在2030年實(shí)現(xiàn)集團(tuán)運(yùn)營(yíng)層面的碳中和目標(biāo)。在這個(gè)過程中，百度以2020年為基準(zhǔn)年，計(jì)劃在已有綠色實(shí)踐的基礎(chǔ)上，參照《溫室氣體核算體系》范圍一、二類型，在數(shù)據(jù)中心、辦公樓宇、碳抵消、智能交通、智能云、供應(yīng)鏈六個(gè)方面，全面構(gòu)建2030年碳中和目標(biāo)的科學(xué)實(shí)現(xiàn)路徑。
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在百度基礎(chǔ)架構(gòu)部高級(jí)總監(jiān)劉斌看來(lái)，技術(shù)是第一生產(chǎn)力，也是“碳中和”的第一推動(dòng)力，百度本身也是以技術(shù)為基因的公司。事實(shí)上，百度一直秉持“科技為更好”的可持續(xù)發(fā)展理念，依托全棧和領(lǐng)先的人工智能技術(shù)和豐富的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐，不僅自身達(dá)成“碳中和”目標(biāo)，同時(shí)也會(huì)通過技術(shù)輸出助力全社會(huì)節(jié)能減排。
2020年5月，英特爾制定并發(fā)布了2030年RISE戰(zhàn)略。一方面希望通過自身的運(yùn)營(yíng)減少碳排放，另外一方面也希望擴(kuò)大技術(shù)“手印”，用領(lǐng)先、創(chuàng)新的技術(shù)幫助合作伙伴減少碳“足跡”。
據(jù)了解，此前，百度和英特爾在硬件、軟件多個(gè)方向上展開了合作，并且在多個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域取得了積極的成果，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化和升級(jí)。
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降低單位算力能耗
劉斌介紹，2020年百度全部自建數(shù)據(jù)中心年均PUE是1.14，能效最高單體數(shù)據(jù)中心年均PUE已經(jīng)低至1.08；以2020年行業(yè)平均的PUE 1.59相比，在相同ICT負(fù)載下，百度基礎(chǔ)設(shè)施的能效約為整個(gè)行業(yè)平均水平的4倍。
具體來(lái)看，百度使用“市電+HVDC”供電方案，應(yīng)用“冰川”相變冷卻技術(shù)，采用基于百度“飛槳”智能控制實(shí)時(shí)系統(tǒng)去實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)運(yùn)行的數(shù)據(jù)并且實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)優(yōu)。百度通過積極應(yīng)用新能源的技術(shù)和認(rèn)購(gòu)綠色電力等多元渠道，提升整個(gè)新能源使用水平。
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目前，百度通過數(shù)據(jù)中心的技術(shù)創(chuàng)新、軟硬結(jié)合持續(xù)迭代、人工智能技術(shù)的融合應(yīng)用等方式，持續(xù)降低了單位算力能耗，同時(shí)也通過優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，自建數(shù)據(jù)中心將優(yōu)先選擇在可再生能源豐富的地區(qū)進(jìn)行建設(shè)，提升可再生能源的使用比例。
綠色節(jié)能 推進(jìn)CPU定制化應(yīng)用
據(jù)了解，百度的數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器目前仍然是以風(fēng)冷散熱為主，近年來(lái)隨著CPU、GPU算力的快速提升，服務(wù)器的功耗在快速的增長(zhǎng)，風(fēng)冷散熱越來(lái)越難以滿足服務(wù)器的散熱需求，整個(gè)風(fēng)冷系統(tǒng)的制冷高功耗也是數(shù)據(jù)中心當(dāng)前面臨的最大挑戰(zhàn)之一，因此風(fēng)冷全面轉(zhuǎn)向液冷已經(jīng)成為綠色節(jié)能的必然趨勢(shì)。
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百度會(huì)和英特爾在CPU、GPU液冷散熱技術(shù)上進(jìn)行持續(xù)深度的合作，推進(jìn)冷板式液冷的規(guī)模化落地和浸沒式液冷的試點(diǎn)，助力整個(gè)百度數(shù)據(jù)中心從風(fēng)冷轉(zhuǎn)向液冷，創(chuàng)造最佳的實(shí)踐。
值得關(guān)注的是，在CPU提高能耗比方面，百度與英特爾一直在推進(jìn)CPU定制化的合作。
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為什么要推進(jìn)定制化？CPU是通用處理單元，在生產(chǎn)和制造過程中，為了滿足通用性，會(huì)考慮各種計(jì)算場(chǎng)景下的需求，因此除了CPU計(jì)算核心，還會(huì)有很多加速單元或互聯(lián)IO等部件，這些都會(huì)有功耗成本。通過定制化讓定制后的處理器更加滿足用戶特定的需求，這是CPU定制化的目的所在。
從百度數(shù)據(jù)中心角度來(lái)說(shuō)，整個(gè)硬件基礎(chǔ)設(shè)施的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是“降本增效”，也就是降低成本、提升效能、持續(xù)優(yōu)化升級(jí)底層基礎(chǔ)設(shè)施，為上層業(yè)務(wù)提供更好性能和服務(wù)。
帶著這個(gè)目標(biāo)，百度和英特爾進(jìn)行合作，在CPU微架構(gòu)設(shè)計(jì)方面，針對(duì)業(yè)務(wù)需求，定制參數(shù)，優(yōu)化功能組合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升主頻、提升核數(shù)、提升性能、提高能效的目標(biāo)。如何通過定制化CPU來(lái)提升能耗比呢？這其中有三個(gè)邏輯：一方面，通過裁剪不必要的CPU功能部件或者降低CPU個(gè)別feature的規(guī)格來(lái)提升性能；另一方面，通過增強(qiáng)CPU相關(guān)的參數(shù)，比如頻率等，進(jìn)一步提高性能；第三，與系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊耦合，采用更優(yōu)化的系統(tǒng)散熱設(shè)計(jì)，比如液冷，降低CPU的Tcase溫度，來(lái)獲取主頻的提升。通過這樣一系列的優(yōu)化組合，最終實(shí)現(xiàn)提高能耗比，達(dá)到節(jié)能、增效的目的。
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百度基礎(chǔ)架構(gòu)部服務(wù)器研發(fā)經(jīng)理何永占透露：“目前通過CPU定制，我們每一代CPU對(duì)比上一代性能提升基本1.5倍以上。”
提高I/O性能 推動(dòng)綠色發(fā)展
據(jù)英特爾技術(shù)專家介紹，百度和英特爾雙方合作做了卓有成效的工作，雙方合作開發(fā)了用戶態(tài)單機(jī)存儲(chǔ)引擎，利用PMDK和SPDK軟件開發(fā)套件，結(jié)合高性能持久內(nèi)存技術(shù)，可以從用戶態(tài)直接訪問存儲(chǔ)介質(zhì)，繞過了文件系統(tǒng)、系統(tǒng)調(diào)用以及驅(qū)動(dòng)等流程，大幅提高了I/O性能，降低了CPU開銷。
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2022年，百度和英特爾將就未來(lái)數(shù)據(jù)中心在軟硬件一體化協(xié)同，以及軟件在未來(lái)云業(yè)務(wù)大規(guī)模部署、調(diào)動(dòng)、敏捷開發(fā)等方面達(dá)成共識(shí)，攜手將合作推向新的高度。
劉斌表示，在2030年以后，百度也希望同英特爾等合作伙伴一道，共同實(shí)現(xiàn)“負(fù)碳排放”，助力整個(gè)中國(guó)在2060年“碳中和”目標(biāo)達(dá)成，也助力全球溫升不超過1.5攝氏度的目標(biāo)達(dá)成。
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