Lenovo est depuis longtemps un leader dans la fourniture de solutions pour le marché du calcul haute performance (HPC). Les offres grand public de Lenovo sont bien connues des utilisateurs finaux et des administrateurs de centres de données, mais les prouesses HPC de Lenovo sont peut-être leur secret le mieux gardé. Eh bien, le secret est dans la mesure où il est le plus grand fournisseur de supercalculateurs au monde (32 % d'entre eux selon les données conservées par Top 500).
Lenovo est depuis longtemps un leader dans la fourniture de solutions pour le marché du calcul haute performance (HPC). Les offres grand public de Lenovo sont bien connues des utilisateurs finaux et des administrateurs de centres de données, mais les prouesses HPC de Lenovo sont peut-être leur secret le mieux gardé. Eh bien, le secret est dans la mesure où il est le plus grand fournisseur de supercalculateurs au monde (32 % d'entre eux selon les données conservées par Top 500).
Ces gains HPC massifs sont fondamentalement motivés par la compréhension intime de Lenovo de l'espace HPC et la volonté de prendre des risques pour répondre aux besoins des clients. Comment se traduit exactement cette prise de risque ? Eh bien, il y a une dizaine d'années, Lenovo livré un supercalculateur refroidi par liquide au Leibniz Supercomputing Center à Munich, en Allemagne. Cet événement a contribué à changer l'économie du supercalcul, en particulier dans des endroits comme l'Europe, où l'espace de rack, le refroidissement et l'alimentation sont primordiales.
Lenovo Think System SR670 V2
Alors que beaucoup de choses ont changé dans le supercalcul depuis lors, Lenovo continue d'innover. À l'été 2018, Lenovo a officiellement lancé Neptune, montrant sa vision pour des centres de données plus efficaces grâce au refroidissement liquide. En commercialisant le ThinkSystem SD650, Lenovo a démontré aux clients HPC à quel point il était facile d'obtenir un refroidissement liquide des composants dans un plateau 1U prenant en charge 2 nœuds DWX (Neptune Direct Water Cooling) par plateau. Jusqu'à six plateaux sont pris en charge dans le boîtier NeXtScale n1200 (6U). Deux ans plus tard, Lenovo a lancé le SD650-N V2, le refroidissement liquide, les processeurs Ice Lake, les GPU enfichables, la DRAM, le stockage et les modules d'E/S. La mise en œuvre de l'échangeur de chaleur liquide-air (L2A) dans le ThinkSystem SR670 V2 est un exemple de l'ingénierie avant-gardiste de Lenovo.
Lenovo Think System SD650 V2 avec Technologie de refroidissement liquide Neptune™
Qui a besoin de systèmes HPC de toute façon ?
De toute façon, qui a besoin de toute cette puissance avec les améliorations de performances en termes de puissance de traitement, d'innovations en matière de stockage et de mémoire ?
Les entreprises de toutes tailles recherchent des moyens plus efficaces de collecter et d'analyser des données afin d'extraire des informations de plusieurs ressources différentes du réseau. En particulier, les entreprises se sont concentrées sur des programmes à forte intensité de calcul tels que la biologie moléculaire, la finance, le suivi du changement climatique mondial, l'analyse génétique rapide et l'imagerie sismique. Le HPC attire également l'attention d'un plus large éventail d'organisations, telles que les entreprises à la recherche d'un avantage sur le marché et désireuses d'investir dans une technologie qui aura un impact sur la productivité et la croissance. Le HPC et l'IA, la base des applications mentionnées précédemment, sont de plus en plus alignés, offrant de nouvelles voies aux organisations pour exploiter ces données.
Le besoin d'un accès immédiat aux données agrégées continue de stimuler la demande pour ces systèmes HPC. Garder une longueur d'avance sur la concurrence est impératif pour le succès et la longévité d'une organisation. Le HPC est essentiel pour résoudre des problèmes complexes pour les entreprises, la science et l'ingénierie, et est devenu le fondement sous-jacent des innovations dans les domaines de la science, de la recherche, de la vente au détail, de l'audiovisuel, etc., et stimule les progrès des technologies qui affectent la société.
La croissance explosive des données collectées à partir de technologies telles que l'IA et le M/L, l'IdO, la recherche et les services de diffusion en direct nécessite un traitement en temps réel, ce qui dépasse ce qu'un serveur typique peut gérer.
Un autre moteur de la croissance de la demande de HPC est que les systèmes peuvent être déployés à la périphérie, dans le cloud ou sur site. La clé est de traiter les données là où ces données sont créées et de ne pas avoir à les transférer vers un autre emplacement distant pour le traitement.
Lenovo ThinkSystem SR670 v2 avec échangeur de chaleur L2A
Une considération critique lors de la sélection d'une plate-forme HPC est la capacité à évoluer. Lorsqu'il s'agit de ressources de calcul massives, plus c'est mieux. Les capacités d'évolution de ces systèmes sont cruciales, et la possibilité de créer de grands clusters HPC peut être synonyme de succès ou d'échec en fonction de la capacité d'évolution. L'utilisation d'interconnexions à haut débit et à faible latence et d'une technologie de stockage plus récente comme NVMe accélérera les résultats de calcul. Les clusters peuvent être construits dans un centre de données, un cloud ou un modèle hybride, offrant un déploiement flexible et évolutif. Le Lenovo ThinkSystem SR670 V2 est un tel système.
Un serveur riche en GPU qui répond aux exigences HPC
Le Lenovo ThinkSystem SR670 V2 est un serveur rack 3U riche en GPU qui prend en charge huit GPU double largeur, y compris les GPU NVIDIA A100 et A40 Tensor Core, et un modèle avec NVIDIA HGX A100 4-GPU offert avec NVLink et Lenovo Neptune hybride liquide- refroidissement à l'air. Le serveur est basé sur la nouvelle famille de processeurs Intel Xeon Scalable de troisième génération (anciennement « Ice Lake ») et la dernière série Intel Optane Persistent Memory 200.
Le SR670 V2 offre des performances optimales pour l'intelligence artificielle (IA), le calcul haute performance (HPC) et les charges de travail graphiques dans divers secteurs. Les secteurs de la vente au détail, de la fabrication, des services financiers et de la santé peuvent tirer parti de la puissance de traitement des GPU du SR670 V2 pour extraire des informations plus importantes et stimuler l'innovation en utilisant l'apprentissage automatique (ML) et l'apprentissage en profondeur (DL).
Les méthodes traditionnelles de refroidissement par air atteignent des limites critiques. L'augmentation de la puissance des composants, en particulier pour le CPU et le GPU, a entraîné une augmentation des coûts énergétiques et d'infrastructure, des systèmes bruyants et des empreintes carbone élevées. Le modèle SR670 V2 utilise la technologie de refroidissement hybride liquide-air (L2A) Lenovo Neptune pour relever ces défis et dissiper rapidement la chaleur. La chaleur des GPU NVIDIA HGX A100 est éliminée grâce à un échangeur de chaleur liquide-air unique en boucle fermée qui offre les avantages du refroidissement liquide tels qu'une densité plus élevée, une consommation d'énergie réduite, un fonctionnement silencieux et des performances supérieures sans ajouter de plomberie.
Les industries tirent parti de la technologie GPU
Le SR670 V2 est construit sur deux processeurs Intel Xeon Scalable de 3e génération conçus pour prendre en charge les derniers GPU du portefeuille de centres de données NVIDIA Ampere. Le SR670 V2 offre des performances optimisées pour la charge de travail, que ce soit en utilisant la visualisation, le rendu ou le HPC et l'IA à forte intensité de calcul.
Les secteurs de la vente au détail, de la fabrication, des services financiers et de la santé tirent parti des GPU pour extraire des informations plus importantes et stimuler l'innovation en utilisant l'apprentissage automatique (ML) et l'apprentissage en profondeur (DL). Voici quelques façons dont le calcul accéléré exploite les GPU dans différentes organisations :
- Visualisation à distance pour les équipes travaillant à domicile
- Rendu par lancer de rayons pour des graphismes photoréalistes
- Encodage et décodage vidéo puissants
- Essais in silico et immunologie en sciences de la vie
- Traitement du langage naturel (TAL) pour les centres d'appels
- Inspection optique automatique (AOI) pour le contrôle qualité
- Vision par ordinateur pour l'expérience client du commerce de détail
À mesure que de plus en plus de charges de travail utilisent les capacités des accélérateurs, la demande de GPU augmente. Le ThinkSystem SR670 V2 offre une solution d'entreprise optimisée pour le déploiement de charges de travail HPC et AI accélérées en production, maximisant les performances du système.
Options de configuration flexibles
La conception modulaire offre une flexibilité ultime dans le SR670 V2. Les options de configuration incluent :
- Jusqu'à huit GPU double largeur avec NVLink Bridge
- NVIDIA HGX™ A100 4-GPU avec NVLink et refroidissement liquide hybride Lenovo Neptune™
- Choix de mise en réseau haut débit avant ou arrière
- Choix de stockage local haute vitesse 2.5″, 3.5″ et NVMe
Les performances du ThinkSystem SR670 V2 sont optimisées pour votre charge de travail, la visualisation, le rendu ou le HPC et l'IA à forte intensité de calcul.
Le GPU NVIDIA A100 Tensor Core offre une accélération sans précédent, à toutes les échelles, pour alimenter les centres de données élastiques les plus performants au monde pour l'IA, l'analyse de données et les applications HPC. L'A100 peut évoluer efficacement ou être partitionné en sept instances de GPU isolées. Le GPU multi-instance (MIG) fournit une plate-forme unifiée qui permet aux centres de données élastiques de s'adapter dynamiquement à l'évolution des demandes de charge de travail. Un rack de 13 ThinkSystem SR670 V2 peut générer jusqu'à deux PFLOPS de puissance de calcul.
Construit sur les derniers processeurs de la famille Intel® Xeon® Scalable et conçu pour prendre en charge les GPU haut de gamme, y compris NVIDIA Tesla V100 et T4, le ThinkSystem SR670 V2 offre des performances accélérées optimisées pour les charges de travail AI et HPC.
Des solutions qui évoluent
Qu'il s'agisse de commencer avec l'IA ou de passer à la production, les solutions doivent évoluer avec les besoins de l'organisation. Le ThinkSystem SR670 V2 peut être utilisé dans un environnement de cluster utilisant une structure à grande vitesse pour évoluer à mesure que votre charge de travail augmente.
Activé avec Lenovo intelligent Computing Orchestration (LiCO), il ajoute la prise en charge de plusieurs utilisateurs et évoluera dans un environnement de cluster unique. LiCO est une plate-forme puissante qui gère les ressources de cluster pour les applications HPC et AI.
LiCO fournit à la fois des flux de travail d'IA et de HPC et prend en charge plusieurs cadres d'IA, notamment TensorFlow, Caffe, Neon et MXNet, en exploitant un seul cluster pour diverses exigences de charge de travail.
La progression de l'innovation dans l'ensemble du portefeuille HPC a progressé tout aussi rapidement. Pour les organisations qui ne sont pas tout à fait prêtes à franchir le pas vers le refroidissement liquide complet, le ThinkSystem SR670 V2 offre une flexibilité impressionnante.
Configurabilité et spécifications du Lenovo ThinkSystem SR670 V2
La configurabilité est au cœur de l'attrait du ThinkSystem SR670 V2. Sa flexibilité se concentre sur l'informatique dense en GPU, et la majeure partie de son volume physique est dédiée aux GPU modulaires, qu'ils soient simples ou double largeur ou NVIDIA SXM. Les trois configurations de base sont les suivantes.
| Configuration 1 | Configuration 2 | Configuration 3 | |
| # de GPU | 4x SXM | 4x double largeur ou 8x simple largeur | 8x double largeur |
| Assistance Drive | 8x 2.5 pouces | 8x 2.5 pouces ou 4x 3.5 pouces | 6x E1.S |
Les configurations illustrées :
Le tableau ci-dessous présente les spécifications complètes du SR670 V2.
| Composants | Spécification |
| Types de machines | 7Z22 – Garantie 1 an 7Z23 – Garantie 3 an |
| Facteur de forme | rack 3U |
| Processeur | Deux processeurs Intel Xeon Scalable de troisième génération (anciennement nommés "Ice Lake"). Prend en charge les processeurs jusqu'à 40 cœurs, des vitesses de cœur jusqu'à 3.6 GHz et des valeurs TDP jusqu'à 270 W. |
| Chipset | Jeu de puces Intel C621A "Lewisburg", faisant partie de la plate-forme portant le nom de code "Whitley". |
| Mémoire | 32 emplacements DIMM avec deux processeurs (16 emplacements DIMM par processeur). Chaque processeur dispose de 8 canaux de mémoire, avec 2 DIMM par canal (DPC). Les modules Lenovo TruDDR4 RDIMM et 3DS RDIMM sont pris en charge. Les emplacements DIMM sont partagés entre la mémoire système standard et la mémoire persistante. Les modules DIMM fonctionnent jusqu'à 3200 MHz à 2 DPC. |
| Mémoire persistante | Prend en charge jusqu'à 16 modules de mémoire persistante Intel Optane série 200 (8 par processeur) installés dans les emplacements DIMM. La mémoire persistante (Pmem) est installée en combinaison avec les modules DIMM de mémoire système. |
| Mémoire maximale | Avec les modules RDIMM : jusqu'à 4 To en utilisant 32 modules RDIMM 128DS de 3 Go Avec mémoire persistante : jusqu'à 4 To en utilisant 16 modules RDIMM 128DS de 3 Go et 16 modules Pmem de 128 Go (1.5 To par processeur) |
| Protection de la mémoire | ECC, SDDC (pour les modules DIMM de mémoire x4), ADDDC (pour les modules DIMM de mémoire x4, nécessite des processeurs Platinum ou Gold) et la mise en miroir de la mémoire. |
| Baies de lecteur de disque | Disques 2.5 pouces, 3.5 pouces ou EDSFF, selon la configuration :
Le serveur prend également en charge un adaptateur M.2 interne prenant en charge jusqu'à deux disques M.2. |
| Stockage interne maximal |
|
| Contrôleur de stockage |
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| Baies de lecteur optique | Pas de lecteur optique interne. |
| Baies de lecteur de bande | Pas de lecteur de sauvegarde interne. |
| Interfaces réseau | Emplacement OCP 3.0 SFF avec interface hôte flexible PCIe 4.0 x8 ou x16, disponible selon les configurations de serveur :
L'emplacement OCP prend en charge une variété d'adaptateurs à 2 et 4 ports avec une connectivité réseau 1GbE, 10GbE et 25GbE. Un port peut éventuellement être partagé avec le processeur de gestion XClarity Controller (XCC) pour la prise en charge Wake-on-LAN et NC-SI. |
| Emplacements d'extension PCI | Jusqu'à 4 emplacements PCIe 4.0, selon la configuration du GPU et de la baie de lecteur sélectionnée. La sélection d'emplacement est à partir de :
|
| Prise en charge du GPU | Prend en charge jusqu'à 8 GPU PCIe double largeur ou 4 GPU SXM, selon la configuration :
Remarque : les configurations avec des GPU à largeur unique tels que le NVIDIA A10 peuvent être possibles via une demande d'offre spéciale. |
| Ports | Avant:
Arrière:
Interne:
|
| Refroidissement | 5 ventilateurs 80 mm à double rotor à remplacement simple, en fonction de la configuration. Les ventilateurs sont des rotors N+1 redondants, tolérant une panne d'un seul rotor. Un ventilateur est intégré à chaque alimentation. |
| Source d'alimentation | Jusqu'à quatre blocs d'alimentation CA redondants remplaçables à chaud avec la certification 80 PLUS Platinum. Options 1800 W ou 2400 W AC, prenant en charge 220 V AC. En Chine uniquement, les blocs d'alimentation prennent également en charge 240 V CC.
|
| Video | Graphiques G200 avec 16 Mo de mémoire avec accélérateur matériel 2D, intégrés au contrôleur XClarity. La résolution maximale est de 1920×1200 32bpp à 60Hz. |
| Pièces remplaçables à chaud | Disques et alimentations. |
| Gestion des systèmes | Panneau de commande avec LED d'état. Sur les modèles GPU SXM et 4-DW, combiné de diagnostic externe avec écran LCD (non disponible sur les modèles GPU 8-DW). Gestion intégrée XClarity Controller (XCC), fourniture d'infrastructure centralisée XClarity Administrator, plug-ins XClarity Integrator et gestion centralisée de l'alimentation du serveur XClarity Energy Manager. XClarity Controller Advanced et Enterprise en option pour activer les fonctions de contrôle à distance. |
| Fonctions de sécurité | Commutateur d'intrusion dans le châssis, mot de passe de mise sous tension, mot de passe de l'administrateur, Trusted Platform Module (TPM), prenant en charge TPM 2.0. En Chine uniquement, Nationz TPM 2.0 en option. |
| Systèmes d'exploitation pris en charge | Serveur Microsoft Windows, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux Enterprise Server, VMware ESXi. |
| Garantie limitée | Unité remplaçable par le client de trois ans ou d'un an (selon le modèle) et garantie limitée sur site avec 9×5 le jour ouvrable suivant (NBD). |
| Service et support | Des mises à niveau de service facultatives sont disponibles via les services Lenovo : temps de réponse de 4 heures ou 2 heures, temps de réparation de 6 heures, extension de garantie de 1 an ou 2 ans, support logiciel pour le matériel Lenovo et certaines applications tierces. |
| Dimensions | Largeur : 448 mm (17.6 pouces), hauteur : 131 mm (5.2 pouces), profondeur : 892 mm (35.1 pouces). |
| Poids | Poids approximatif, selon la configuration choisie :
|
Les GPU offrent des options de performances de configuration importantes
La prise en charge du GPU est la variable la plus importante entre les configurations. Les GPU simple largeur utilisent des voies PCIe x8 et s'adaptent au NVIDIA A10, tandis que les GPU double largeur utilisent PCIe x16 et s'adaptent au NVIDIA A100. La configuration phare SXM utilise le NVIDIA HGX A100, qui utilise un pont NVIDIA NVLink (communication directe GPU à GPU) pour connecter ses quatre GPU intégrés. Les configurations GPU double largeur prennent en charge NVLink, et le SR670 V2 prend également en charge l'AMD Instinct MI210 double largeur.
La plate-forme HGX A100 est la variante "Redstone" sans NVSwitch, avec quatre GPU SXM A100 sur une seule carte. Les variantes 40 Go, 400 watts et 80 Go, 500 watts sont disponibles. Notamment, le SR670 V2 utilise le refroidissement hybride liquide-air (L2A) Neptune de Lenovo avec cette plate-forme pour un refroidissement plus silencieux et plus efficace et une consommation d'énergie réduite. Une plaque froide est montée sur chaque GPU, à travers laquelle quatre pompes basse pression redondantes font circuler le liquide. Un grand radiateur unique dissipe la chaleur. Les autres configurations de GPU sont uniquement refroidies par air.
Les pompes de refroidissement individuelles au-dessus de chaque GPU sont visibles sur la plaque froide dans le cadre de la section de marque Neptune. Ceux-ci refluent tous à travers le radiateur unique pour maintenir les températures sous contrôle même sous des charges de pointe.
Alors que le refroidissement liquide présente des avantages évidents pour maintenir les températures plus basses, beaucoup ne réalisent pas l'impact sur les performances que cela peut avoir avec la vitesse d'horloge du GPU. Lorsque les GPU sont soumis à une charge élevée avec un refroidissement par air, ils peuvent atteindre des points de conception thermique de pointe où ils doivent ensuite limiter les performances et réduire la vitesse d'horloge pour maintenir les températures sous contrôle. Le refroidissement liquide n'a pas ce problème, permettant aux GPU de fonctionner plus fort et plus rapidement tout en maintenant un profil thermique constant tout au long de la charge de travail.
Le tableau ci-dessous montre la différence entre un GPU refroidi par air et refroidi par liquide à pleine charge. Lorsque le modèle refroidi par air commence à atteindre des températures maximales, la fréquence du GPU diminue, tandis que le processeur refroidi par liquide reste à la vitesse d'horloge maximale pendant toute la durée.
Pour les emplacements, les configurations de base SR670 V2 ont 2 emplacements d'E/S PCIe 4.0 x16 avant, bien que le reste de l'avant soit configurable pour les options de lecteur mentionnées ci-dessus. Tous prennent en charge le remplacement à chaud.
- Modèle SXM – choix de :
- 4 baies de lecteur NVMe remplaçables à chaud de 2.5 pouces
- 8 baies de lecteur NVMe remplaçables à chaud de 2.5 pouces
- Modèle GPU 4-DW – choix de :
- 8 baies de lecteur AnyBay remplaçables à chaud de 2.5 pouces prenant en charge les lecteurs SAS, SATA ou NVMe
- 4 baies de lecteur remplaçables à chaud de 3.5 pouces prenant en charge les disques durs ou SSD SATA (prise en charge de NVMe uniquement via une offre spéciale)
- Modèle GPU 8-DW :
- 6 baies de lecteur NVMe remplaçables à chaud EDSFF E1.S
Le SR670 V2 prend également en charge un ou deux disques de démarrage ou de stockage SATA ou NVMe au format M.2. La prise en charge RAID est offerte via un contrôleur matériel intégré.
Pendant ce temps, le fond de panier est fixe, avec quatre emplacements PCIe 4.0 x16 et un OCP 3.0. Les quatre alimentations redondantes remplaçables à chaud du SR670 V2 sont également visibles de l'arrière. Ils sont disponibles en options 1800W ou 2400W et portent les cotes 80 Plus Platinum.
Une liaison d'alimentation différente est incluse sur les modèles SR670 V2 équipés de la configuration SXM, qui alimente la section GPU avant avec une liaison d'alimentation dédiée. Ces modèles contrastent fortement avec les modèles GPU à chargement par fente, qui n'incluent pas cette liaison d'alimentation substantielle à l'arrière du châssis.
Le reste du matériel du SR670 V2 est tout aussi impressionnant et poursuit son thème de flexibilité. Il prend en charge jusqu'à deux processeurs Intel Xeon Scalable de troisième génération à 40 cœurs/80 threads, avec un TDP allant jusqu'à 270 watts. Chaque processeur dispose de 16 emplacements RDIMM DDR4-3200 ; avec des modules RDIMM de 128 Go, le plafond de mémoire est de 4 To. Selon le processeur, le SR670 V2 prend également en charge jusqu'à 16 Mémoire persistante Intel série 200, installé avec la mémoire système normale. Avec tout le matériel que le ThinkSystem SR670 V2 a à offrir, Lenovo a fait de son mieux pour la disposition du refroidissement afin de tirer le meilleur parti des performances du système. Tous les systèmes ne permettent pas à tous les composants de fonctionner à 100 % d'utilisation sans étranglement, alors que le SR670 V2 est conçu pour permettre cela.
Réflexions finales
Lenovo s'est engagé dans le refroidissement liquide et a mis à profit ce savoir-faire pour développer des choses comme l'échangeur de chaleur L2A. Alors que la densité de puissance continue d'augmenter à l'intérieur des serveurs, les fournisseurs doivent proposer des méthodes créatives pour supprimer la charge thermique des composants et la faire sortir du système. Tous les clients n'ont pas besoin ou ne veulent pas de solutions complètes de refroidissement liquide. Lenovo, cependant, peut fournir des solutions pour répondre aux demandes de refroidissement des clients avec des serveurs refroidis par air, partiellement refroidis par eau et entièrement refroidis par eau dans son portefeuille.
La première génération de Neptune™ n'offrait le refroidissement liquide qu'aux processeurs et à la mémoire. En plus des processeurs et de la mémoire, le système de refroidissement liquide Neptune de Lenovo s'est étendu pour inclure la régulation de la tension, le stockage, le PCIe et maintenant les GPU. Lenovo a même sorti une alimentation refroidie par liquide qui élimine les ventilateurs. En ce qui concerne l'avenir, Lenovo considère le refroidissement liquide comme la clé de la gestion de la chaleur générée par les futures générations de CPU et de GPU et le moyen de maintenir la densité et l'empreinte auxquelles les entreprises clientes se sont habituées.
Ce rapport est parrainé par Lenovo. Tous les points de vue et opinions exprimés dans ce rapport sont basés sur notre point de vue impartial sur le(s) produit(s) considéré(s).
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