智东西|征服全球最严AI测试，性能飙升三倍！浪潮AI服务器如何做到？
看点：浪潮AI服务器创18项纪录！较上代性能提升3倍 ， 获2020MLPerf训练推理双料冠军 。
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智东西10月26日报道 ， 在最近公布的全球“最严格”AI基准测试MLPerf成绩榜单中 ， 浪潮凭借自研的AI服务器NF5488A5打破了18项推理性能纪录 ， 成为打破纪录最多的AI服务器 ， 成功问鼎AI“机王” 。 在焦点赛道ResNet50基准性能测试中 ， NF5488A5以54.9万/秒的推理性能问鼎 ， 相比2019年榜单服务器全球最好成绩性能提升高达3倍 。
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▲浪潮NF5488A5创造18项MLPerf推理性能纪录 此前 ， MLPerf训练榜单于今年7月公布 ， NF5488A5仅用时33.37分钟就完成了ResNet50模型基于ImageNet 数据集的训练任务 ， 单机性能高居榜首 。 自此 ， 浪潮AI服务器NF5488A5在今年的MLPerf基准测试中取得了训练、推理双料冠军 。浪潮技术负责人对智东西说：“NF5488A5如此高倍的性能的提升要取决于硬件和软件两个层面 。 而对于技术的整体升级来说 ， 如果想要把硬件性能完全发挥出来 ， 不是说单颗芯片好就够了 ， 这对于整个服务器来说是一个系统优化的工程 。 ”
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▲浪潮AI服务器NF5488A5 被视为全球最权威的AI软硬件基准测试MLPerf到底是一个怎样的存在？浪潮在MLPerf中挤进“破纪录冠军”行列有何意义？浪潮又是如何从Intel、NVIDIA、DELLEMC等大佬云集的参赛队伍中脱颖而出的？ 浪潮是如何“突出重围”在MLPerf中问鼎AI“机王”的？智东西与此次浪潮参与MLPerf项目的技术负责人进行了深入对话 ， 解构出浪潮AI服务器飞速“成长”背后的故事 。
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打破18项推理性能纪录 ，新一代AI服务器成最大焦点在“扒开结果看过程”之前 ， 我们首先需要知道：MLPerf是什么？MLPerf的冠军 ， 到底厉害在哪？
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▲MLPerf官网首页 当前 ， AI的应用日益复杂化、多样化 ， 一方面 ， AI芯片、系统厂商纷纷给出不同的标准 ， 以证实其产品在计算性能、单位能耗力等方面处于行业领先水平；同时 ， 用户更关心的则是如何能从厂商给出的信息中判断出AI算力是否能实际满足其真实场景的需求 。因此 ， 2018年5月全球AI基准测试组织MLPerf推出了MLPerf基准测试 。 MLPerf基准测试是业内首套衡量机器学习软硬件性能的通用基准 ， 即测试深层神经网络在不同量级的设备（物联网、智能手机、PC、服务器）、各种应用（自动驾驶、NLP、计算机）上的计算性能 。MLPerf由图灵奖得主大卫·帕特森（David Patterson）于2018年联合企业及高校成立 。 MLPerf基准联盟现有 50 多家成员 ， 包括谷歌、微软、Facebook、阿里巴巴、浪潮等企业 ， 以及斯坦福、哈佛等高校 。 本次参赛团队共计 23 家 ， 包含 Intel、NVIDIA、DELLEMC、Lenovo、QCT（广达）、Fujitsu、Gigabyte（技嘉）等 。 目前业内最具权威性的AI基准测试非MLPerf莫属 。MLPerf基准测试分为封闭模型分区（Closed Model Division）和开放模型分区（Open ModelDivision）： 封闭模型：要求使用相同模型和优化器 ， 并限制超参数的值等 ， 衡量的是同一深度学习模型及对应的训练/推理过程在不同软硬件上的性能,考察的是软硬件系统优化的能力 。开放模型：放开了对深度学习模型及精度的约束 ， 只限制使用相同的数据解决相同的问题 ， 模型或平台都不会限制 ， 侧重于深度学习模型及算法优化的能力 ， 旨在推进ML模型和优化的创新 。今年的MLPerf基准测试包括四大场景类别 ， 分别针对：数据中心、边缘端、移动端和notebook端 。 其中 ， 浪潮最新自研AI服务器NF5488A5打破了18项纪录 ， 成为榜单中打破纪录最多的AI服务器 。
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▲原始测试成绩表格
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▲各服务器厂商的数据对比图表（蓝色为浪潮NF5488A5数据） 在数据中心场景下的16项基准测试性能指标中：对于封闭模型测试任务分区 ， 浪潮打破了11项整机性能纪录 ， NVIDIA打破4项纪录（2项与浪潮并列）、QCT打破3项纪录；开放模型分区的6项测试中 ， 浪潮打破2项纪录 ， NVIDIA打破1项纪录 。在边缘端基准测试中：对弈封闭模型测试分区 ， NVIDIA打破14项纪录 ， 浪潮打破3项纪录；开放模型分区的4项测试中 ， 浪潮打破2项纪录 ， DELL打破1项纪录 。
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▲浪潮NF5488A5在数据中心和边缘端场景基准测试打破性能纪录次数 在此次基准测试中 ， 浪潮AI服务器NF5488A5在开放优化(Open)和固定任务(Closed)的ResNet50基准性能测试中 ， 均表现优异 。 在焦点赛道ResNet50基准性能测试中 ， NF5488A5表现出了54.9万/秒的推理性能 ， 相比2019年MLPerf推理榜单的全球最好成绩性能提升高达3倍 。
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▲MLPerf ResNet50推理性能2019 VS 2020对比 在短短一年的时间内 ， 如此高倍的性能提升令人惊叹 ， 而更让人为之称奇的是 ， NF5488A5已经量产 ， 并非仅作为高端产品参与测试 。1年时间 ， 18项纪录 ， 3倍性能提升 ， 这些数字不止支撑着浪潮新一代AI服务器在MLPerf中问鼎AI“机王” ， 也代表着浪潮AI服务器在技术积累上的充足底气 。
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是单个软硬件的性能PK ， 也是整机系统优化的性能考验NF5488A5是浪潮在MLPerf中大展光彩的“功臣” 。 NF5488A5单机训练性能可达5 PetaOPS ， 相比浪潮上一代服务器计算性能提升234% 。在最新公布的 MLPerf推理测试榜单中 ， 浪潮NF5488A5问鼎 AI 推理基准测试 18项纪录 ， 全面覆盖图像分类、目标检测、自然语言理解、智能推荐等场景 。 其中在ResNet50模型推理任务处理达到每秒处理54.9万多张图片的推理性能；Bert 自然语言理解推理任务达 26675 条/秒；DLRM 智能推荐每秒推理处理能力达 210 万条 。在7月 MLPerf公布的训练测试榜单中 ， NF5488A5仅用时33.37分钟 ， 就在包含 128 万张图片的 ImageNet数据集上完成ResNet50模型的训练 ， 相当于每秒训练 23000多张图片 ， 单机计算性能高居第一 ， 可谓是最快人工智能训练服务器 。NF5488A5是此次MLPerf全球竞赛中唯一可以在4U空间内支持8块安培架构A100芯片实现NVLink高速互联的AI服务器 。浪潮NF5488A5在系统拓扑上采用了超低延迟设计 ， 支持PCIe 4.0全链路极致优化 ， 高频通信单元采用一级拓扑最近连接 ， 最大限度提升处理器到AI芯片间的通信性能 。同时 ， 通过配置NUMA节点 ， 确保每颗处理器与其直连的GPU之间通信性能最优 ， 最大限度降低通信延迟 。 此外 ， NF5488A5通过深度优化系统结构设计 ， 确保设备可在高环温下稳定运行 。在用户体验方面 ， 用户会在稳定性和性能两方面体会到浪潮最新一代AI服务器的不同 。 即使在35摄氏度的环温下 ， NF5488A5也能稳定高性能的运行 。 NF5488A5是一款通用服务器 ， 可以支持各类流行的AI应用场景 ， 如计算机视觉、语音识别、智能客服等 。
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系统优化是核心竞争力早在今年4月 ， 浪潮首席科学家王恩东提出了“智算中心”的概念 ， 并表明围绕智算中心打造AI算力生产、聚合、调度、释放的四大关键作业模式 。
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▲浪潮首席科学家王恩东提出“智算中心”浪潮技术负责人对智东西说：“如果要想把硬件性能完全发挥出来 ， 仅考虑芯片的性能是不够的 ， 需要考虑服务器系统优化 。 以A100 GPU为例 ， 将8块A100 GPU都放在一个服务器中 ， 如果不解决它的散热问题 ， GPU可能运行几分钟频率就降下来了 ， 应用性能就会很糟糕 。 此外 ， GPU之间、CPU与GPU之间的互联、内存等都会对深度学习的推理和训练性能有比较大的影响 。 浪潮目前在服务器整机的设计优化能力是业界领先的 。 ”
从2012年浪潮初步布局AI服务器 ， 到2017年4月浪潮成立AI&HPC产品部并正式迈入AI产业 ， 再到今年浪潮的AI服务器创造了全球最快性能纪录 ， 8年的时间 ， 这其中的每一个脚印都印刻着浪潮在硬件、软件及整机上的技术积累 。
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【智东西|征服全球最严AI测试，性能飙升三倍！浪潮AI服务器如何做到？】
结语：AI服务器落地两步走浪潮NF5488A5 AI服务器一举打破 18 项 MLperf 推理性能纪录 ， 展示出我国自主服务器头部玩家在AI这条路上越走越宽、越走越稳 。在浪潮看来 ， AI算力的多元化支持将会是AI服务器发展的一个主要趋势 。 AI产业目前正处于落地阶段 ， 首先要将AI算法赋能到用户的实际业务场景中 ， 随后通过软硬件协同优化持续提升用户的AI应用性能 。从浪潮在 MLperf 中的表现来看 ， 浪潮已在产业AI化中占据了有利位置 ， 我们也期待浪潮与其他玩家一起加速推进产业AI化进程 。（本文系****?网易号特色内容激励计划签约账号【智东西】原创内容 ， 未经账号授权 ， 禁止随意转载 。 ）
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