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【AI入门系列】:算力原来是这么连起来的

【AI入门系列】:算力原来是这么连起来的


上期聊完云、边、端,后台很多朋友问:“‘云’到底长什么样?数据中心的服务器怎么连起来形成算力?”
说白了,数据中心就是装满服务器的大楼(规模大的是几栋楼),专门提供算力和存储,咱们想象下画面就好记:
空间堪比足球场,密密麻麻摆着几万、几十万台服务器;
服务器是高大的柜子,排成一排排,柜内塞满“刀片式”服务器;
制冷系统24小时吹冷风,不间断电源(UPS)保障停电不宕机。
这就是数据中心的真实模样,一切都为了稳定供力。
全球大的数据中心多在美国、爱尔兰、新加坡;国内则集中在贵州、内蒙古(气候凉、电价低)和北上广周边,能大幅节省成本。

先聊内部:几万台服务器怎么“互通”?

服务器光堆着没用,得靠网络交换机互通数据。早期普通以太网交换机够用,但大模型来了,数据量暴涨就扛不住了。
英伟达针对性发明了两个“高速神器”:NVLinkInfiniBand
NVLink:服务器内部高速通道,让GPU和CPU快速传数据;
InfiniBand:数据中心内部高速网络,带宽最高400Gbps,比普通以太网快几十倍。
简单类比:普通以太网是城市公路,InfiniBand是高铁专线,大模型训练靠它实现几万台GPU高效协同。

再聊外部:跨城市数据中心怎么连?

刚才咱们说的是数据中心内部的连接,那问题来了,不同城市、不同地区的数据中心,怎么连起来,形成跨区域的算力网络呢?
答案很简单:靠骨干网络。
咱们三大运营商,在全国范围内早就建好了高速光纤骨干网,就像一张巨大的“算力高速公路网”,把各省各市的数据中心都连接在了一起。而且三家运营商,各有各的优势:
中国移动:拥有全球最大的光纤网络,骨干网的带宽大得吓人,能轻松支撑海量数据传输;
中国电信:有CN2精品网,专门服务政企客户,稳定性、速度都有保障;
中国联通:骨干网覆盖全国,性价比高,在很多区域的传输效率都很出色。
这其实就是运营商在算力时代的核心竞争力——网络是现成的,而且是最好的。
可能有人会问,大模型公司不能自己建跨城市的连接吗?理论上可以,但成本高到离谱。光在全国范围内拉光纤、建传输线路,就是一笔天文数字,而且耗时耗力。而运营商的骨干网已经铺好了,大模型公司只需要“开几个端口”,就能接入整个算力网络,省心又省钱。

关键环节:算力请求怎么找“空闲服务器”?

光有数据中心、有骨干网络还不够。咱们平时说“我要用算力”,比如用大模型生成一篇文案、处理一份数据,这个请求是怎么被精准路由到具体的数据中心,找到空闲的服务器的?
靠的就是算力调度平台
咱们之前聊的运营商“算力网络”,核心其实就是这个调度平台,它就相当于算力的“智能调度员”,工作流程特别简单:
  • 你提交一个AI任务(比如用大模型提问、处理数据);
  • 调度平台会实时查看,全国范围内哪个数据中心的算力空闲、哪个离你最近;
  • 快速把你的任务分配给最合适的数据中心,让空闲的服务器来处理;
  • 计算完成后,再把结果通过网络返回给你。
给大家举个最贴近生活的例子,就像:
  • 你点外卖,外卖平台会自动分配给你最近、最空闲的骑手,效率最高;
  • 你用算力,调度平台就会分配给你最近、最空闲的算力节点,速度最快、成本最低。
而运营商,简直是天生适合做这件事——有覆盖全国的网络,有遍布各地的数据中心,还有深厚的政企、个人客户关系,不用额外投入太多,就能把算力调度做得又快又好。

冷知识:数据中心是“耗电大户”

全球数据中心耗电量占全球总发电量的1-2%,体量惊人:
中型数据中心耗电堪比小型城镇,大型堪比中型城市;
一块H100 GPU满载功耗700瓦,一万台同时运行相当于小型发电站;
大型智算中心年电费轻松过亿。
这也是贵州、内蒙古数据中心多的原因——不仅电价便宜,而且气候凉爽,能大幅降低散热成本,帮数据中心省不少电费
而运营商的数据中心分布在全国,能灵活选择“电力成本低、气候条件好”的地区建设智算中心,这就是运营商的成本优势,别人想学都学不来。

数据中心的“命门”:怕停电、怕过热

H100工作温度达80-90度,过热会降频甚至烧毁,数据中心最怕停电和过热:
停电靠UPS和备用发电机解决;过热主要靠三种散热方案:
风冷:最常见,靠大功率风扇散热,简单实用;
液冷:效率更高,服务器泡在冷却液里,是大趋势;
浸没式液冷:顶级配置,整台服务器浸在绝缘液体里,散热最好。
华为和三大运营商都在推广液冷数据中心,兼顾稳定和节能。
好了,数据中心的核心知识点就这些了。下期是关键:运营商在算力时代的机会是什么?怎么把“网络优势”变成“算力优势”?
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媒体运营编审:锵锵行通信咨询团队

制图:王东  编辑:孙博

审校:黄国栋

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