หัวเว่ยนำเสนอเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงไร้การสูญเสียข้อมูลแบบอัจฉริยะ ยกระดับงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในมหาวิทยาลัยปักกิ่ง

เซินเจิ้น, จีน, 18 ตุลาคม 2566 /พีอาร์นิวส์ไวร์/ดาต้าเซ็ต

"ฉันต้องทำงานนี้ให้ทันกำหนดเวลา แต่ต้องรอคิวประมวลผลนานมาก แล้วจะทำอย่างไรดีตอนนี้"

"เดดไลน์การทดลองของฉันคือสัปดาห์หน้า แต่ฉันเพิ่งสังเกตเห็นว่าข้อมูลบางอย่างไม่ถูกต้อง และต้องใช้เวลามากกว่า 100 ชั่วโมงเพื่อรันแบบจำลองอีกครั้ง มันทำให้เร็วขึ้นได้ไหม"

"การทดลองนี้สำคัญมาก และใกล้ถึงกำหนดเวลาส่งแล้ว ช่วยทำงานของฉันก่อนได้ไหม"

ปัญหาที่นักวิจัยวิทยาศาสตร์ต้องเผชิญไม่ได้มีเพียงการเคลื่อนที่ของโมเลกุล องค์ประกอบของดีเอ็นเอ การทดสอบในอุโมงค์ลม การทดลองการสร้างแบบจำลองที่ซับซ้อน หรือการทดสอบแบบจำลองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการจัดการทรัพยากรคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่อย่างจำกัด และการประสานงานระหว่างการรอคอยทรัพยากรที่ยาวนาน

เพื่อยกระดับประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูง (HPC) และลดต้นทุนในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ แพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงแบบสาธารณะของมหาวิทยาลัยปักกิ่งได้จัดให้มีการประเมินผู้ให้บริการ เพื่อเลือกเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงที่สามารถตอบสนองความต้องการได้ ทำให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงอัจฉริยะไร้การสูญเสียข้อมูล (lossless) ของหัวเว่ย (Huawei) อยู่ในอันดับที่ 1 เนื่องจากมีประสิทธิภาพการประมวลผลที่ไม่มีใครเทียบได้

ศูนย์คอมพิวเตอร์ที่ประสบความสำเร็จอย่างน่าทึ่ง

มหาวิทยาลัยปักกิ่งเป็นผู้นำในการจัดตั้งศูนย์คอมพิวเตอร์ในหมู่มหาวิทยาลัยต่าง ๆ ในประเทศจีนหลังการซื้อคอมพิวเตอร์เครื่องแรกในปี 2506 ต่อมาในปี 2544 มหาวิทยาลัยฯ ได้รวบรวมผู้เชี่ยวชาญจากสาขาต่าง ๆ เพื่อตั้งศูนย์วิทยาศาสตร์และวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ สำหรับเป็นแพลตฟอร์มการวิจัยแบบสหสาขาวิชาชีพที่สามารถให้บริการกิจกรรมการสอนและการวิจัยของมหาวิทยาลัยฯ ในปี 2561 ได้มีการเปิดตัวแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงแบบสาธารณะ ประกอบด้วยคลัสเตอร์ 3 กลุ่มที่เริ่มมีการนำมาใช้งาน ได้แก่ เว่ยหมิง นัมเบอร์ วัน (Weiming No. 1) เว่ยหมิง ทีชชิง นัมเบอร์ วัน (Weiming Teaching No. 1) และเว่ยหมิง ไบโอโลจิคัล ไซแอนซ์ นัมเบอร์ วัน (Weiming Biological Science No. 1) โดยมีจำนวนคอร์ประมวลผลทั้งหมดบนแพลตฟอร์มสาธารณะสูงถึง 31,732 หน่วย และพลังการประมวลผลสูงสุดอยู่ที่ 3.65 PFLOPS แพลตฟอร์มดังกล่าวมอบระบบนิเวศคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงสำหรับสาขาวิชาต่าง ๆ เช่น คณิตศาสตร์ กลศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา และธรณีวิทยา

รากฐานที่มั่นคงสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

แพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงทำหน้าที่เป็นหน่วยสนับสนุนสำคัญสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยฯ โดยเมื่อวันที่ 12 พฤษภาคม 2566 แพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงของมหาวิทยาลัยปักกิ่งมีผู้ใช้ถึง 5,070 รายจากทั้งหมด 96 คณะ แพลตฟอร์มดังกล่าวยังสนับสนุนโครงการวิจัยมากกว่า 545 โครงการมูลค่ารวมกว่า 3.136 พันล้านหยวน และบทความวิจัยคุณภาพสูงมากกว่า 1,400 ฉบับ นอกจากนี้ยังสนับสนุนการเปิดตัวรางวัลกอร์ดอนเบลล์ (Gordon Bell Award) ในปี 2563 โดยโครงการที่ได้รับรางวัลนี้สามารถขยายขีดจำกัดการจำลองพลวัตของโมเลกุลด้วยจำนวนอะตอมมากกว่า 100 ล้านอะตอมผ่านจักรกลเรียนรู้ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าทึ่งอย่างมาก และถือเป็นหนึ่งในความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดในสาขาวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์จนถึงปัจจุบัน

ความต้องการด้านการประมวลผลที่สูงขึ้น ทำให้การสร้างเครือข่ายใหม่เป็นเรื่องเร่งด่วน

เนื่องจากผู้ใช้แพลตฟอร์มมีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ภาระงานในการดำเนินงานจึงเข้าใกล้ขีดจำกัดสูงสุด สิ่งนี้นำไปสู่ปริมาณงานและความซับซ้อนของโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน ตัวอย่างเช่นคลัสเตอร์เว่ยหมิง ไบโอโลจิคัล ไซแอนซ์ นัมเบอร์ วัน ที่มีการใช้งานโหนดเกินเหนือ 95% มาเป็นระยะเวลานาน โดยมีเวลาดำเนินงานสูงสุดที่ 109 ชั่วโมง และเวลาเข้าคิวสูงสุดที่ 550 ชั่วโมง ทำให้การปรับปรุงระบบและเครือข่ายเป็นเรื่องเร่งด่วน

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ผู้ให้บริการหลายรายเสนอให้ใช้เทคโนโลยีเครือข่ายไร้การสูญเสียข้อมูล เช่น InfiniBand (IB), RoCEv1 และ RoCEv2 หลังจากการทดสอบที่เข้มงวดพบว่า แพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงแบบสาธารณะของมหาวิทยาลัยปักกิ่งได้เลือกใช้โซลูชันเครือข่ายศูนย์ข้อมูลคลาวด์แฟบริก 3.0 (CloudFabric 3.0) แบบไฮเปอร์คอนเวิร์จของหัวเว่ย เนื่องจากมีประสิทธิภาพที่ไม่มีใครเทียบได้ โซลูชันนี้ใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงไร้การสูญเสียข้อมูลแบบอัจฉริยะซึ่งเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการสร้างคลัสเตอร์ที่สามารถมอบพลังการประมวลผลได้ 100% และลดการดำเนินงานและเวลาในการเข้าคิวให้เหลือน้อยที่สุด

เครือข่ายคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงไร้การสูญเสียข้อมูลแบบอัจฉริยะของหัวเว่ย ช่วยยกระดับประสิทธิภาพการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ให้แก่มหาวิทยาลัยปักกิ่ง

การทดสอบมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพของ TCP/IP, IB และ RoCEv2 ในสถานการณ์การใช้งานต่าง ๆ รวมถึงเครื่องมือทดสอบเกณฑ์มาตรฐานคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงอย่าง LINPACK, Community Earth System Model (CESM) และซอฟต์แวร์พลศาสตร์โมเลกุลอย่าง Virtual Analogue Switching Point (VASP)

ในการทดสอบ VASP นั้น เครือข่ายคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงไร้การสูญเสียข้อมูลแบบอัจฉริยะของหัวเว่ยอย่าง 100GE RoCEv2 มีประสิทธิภาพเหนือกว่า IB ขณะที่การทดสอบ LINPACK และ CESM พบว่า 100GE RoCEv2 ของหัวเว่ยมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับ IB ทั้งหมดนี้พิสูจน์ให้เห็นว่าเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงไร้การสูญเสียข้อมูลแบบอัจฉริยะของหัวเว่ยสามารถแทนที่ IB ในสถานการณ์การใช้งานจริงได้

โซลูชันเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงไร้การสูญเสียข้อมูลแบบอัจฉริยะของหัวเว่ย ยังมาพร้อมอีเทอร์เน็ตไร้การสูญเสียข้อมูลที่เป็นเอกลักษณ์ โดยเมื่อเปรียบเทียบกับอีเทอร์เน็ตทั่วไปแล้วพบว่า อีเทอร์เน็ตไร้การสูญเสียข้อมูลสามารถเพิ่มพลังการประมวลผลเป็นสองเท่าในระดับเซิร์ฟเวอร์เดียวกัน จุดเด่นอีกประการหนึ่งของโซลูชันคือสวิตช์คลาวด์เอ็นจิน 16800 (CloudEngine 16800) ที่มีคุณสมบัติพอร์ตขนาด 768 x 400GE ที่มีความหนาแน่นสูงสุดในอุตสาหกรรม เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างคลัสเตอร์การประมวลผลขนาดใหญ่พิเศษระดับ 10E นอกจากนี้ หัวเว่ยยังเป็นผู้จัดจำหน่ายเพียงรายเดียวที่ใช้การประมวลผลแบบใช้เครือข่าย หรือการประมวลผลในเครือข่าย (INC) โดยจากการตรวจสอบโดยโทลลี (Tolly) พบว่าเวลาที่ใช้ในการปฏิบัติงานให้เสร็จสิ้น (JCT) ในโซลูชันของหัวเว่ยนั้นสั้นกว่า IB ถึง 17%

แพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงของมหาวิทยาลัยปักกิ่งให้บริการคลัสเตอร์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ชั้นนำในประเทศจีน โดยมีประสิทธิภาพของ LINPACK ทั้งระบบอยู่ที่อันดับหนึ่งอย่างต่อเนื่อง นำไปสู่ความต้องการที่สูงมากในด้านประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเครือข่าย การทดสอบเหล่านี้พิสูจน์ให้เห็นอีกครั้งว่า เครือข่ายศูนย์ข้อมูลแบบไฮเปอร์คอนเวิร์จของหัวเว่ยนั้นทรงพลังเพียงใด และช่วยให้หัวเว่ยได้รับการยอมรับมากขึ้นจากอุตสาหกรรมซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ในอนาคต เครือข่ายคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงไร้การสูญเสียข้อมูลแบบอัจฉริยะของหัวเว่ยจะถูกใช้งานมากขึ้นในสาขาต่าง ๆ เช่น การศึกษาและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ วางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการประมวลผลทางวิทยาศาสตร์ นวัตกรรมทางวิศวกรรม และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ระดับสูง

บทความนี้ถูกคัดเลือกมาจากนิตยสารไอซีที อินไซต์ส (ICT Insights) ฉบับสมาร์ต เอ็ดดูเคชัน (Smart Education) โดยดูข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่เว็บไซต์ของหัวเว่ย

https://e.huawei.com/en/ict-insights/global/ict_insights/ict34-intelligent-education 

ติดต่อ
hwebgcomms@huawei.com