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智譜AI聯(lián)合焱融打造A100+全閃存儲(chǔ)的大規(guī)模AI架構(gòu)

在今年的北京冬奧會(huì)上我們見證了人工智能技術(shù)的先進(jìn)性，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用涉及人工智能技術(shù)的方方面面，包含技術(shù)層的計(jì)算機(jī)視覺、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)管理、智能云等。為防止疫情傳播，無人化服務(wù)的全場(chǎng)景應(yīng)用也是冬奧會(huì)的一大亮點(diǎn)。現(xiàn)場(chǎng)使用了大量的機(jī)器人和虛擬數(shù)字人來避免人員的接觸，極大提升了疫情防控效率。可以看到人工智能技術(shù)將實(shí)現(xiàn)從感知智能到認(rèn)知智能的新突破，通往通用人工智能越來越成為人工智能領(lǐng)域的專家和學(xué)者探索和研究的方向。

目前，多模態(tài)人工智能作為一種新的人工智能范式，已經(jīng)在試圖“復(fù)制”人類在日常生活中的各類場(chǎng)景，盡可能把人類的感知信息進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)更全面綜合的理解，將“數(shù)據(jù)”和“知識(shí)”關(guān)聯(lián)并給出相應(yīng)的回應(yīng)。德國(guó)漢堡科學(xué)院院士張建偉認(rèn)為人機(jī)交互的未來是多模態(tài)共享模式；計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域?qū)＜屹Z佳亞教授則在多場(chǎng)演講中提出「多模態(tài)是人工智能的未來」。

多模態(tài) AI 場(chǎng)景的數(shù)據(jù)來源維度眾多，數(shù)據(jù)特征復(fù)雜，應(yīng)用廣泛，數(shù)據(jù)量龐大。智譜 AI 作為多模態(tài)技術(shù)的代表，其數(shù)據(jù)規(guī)模通常可達(dá)到數(shù)十億乃至百億，涉及到 29 億參數(shù)通用中文預(yù)訓(xùn)練模型、40 億參數(shù)通用文圖預(yù)訓(xùn)練模型、80 億參數(shù)通用圖文預(yù)訓(xùn)練模型、100 億參數(shù)通用英文預(yù)訓(xùn)練模型。這些海量數(shù)據(jù)主要用于支撐 AI 產(chǎn)品的“智力”提升，投入到訓(xùn)練中的數(shù)據(jù)量越大，AI 智能的準(zhǔn)確度就越高。企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展需要穩(wěn)定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)，而存儲(chǔ)的讀寫性能又決定了上層應(yīng)用的性能和用戶體驗(yàn)。

關(guān)于多模態(tài) AI 場(chǎng)景下的存儲(chǔ)建設(shè)目標(biāo)，焱融科技認(rèn)為海量數(shù)據(jù)管理和高性能輸出已成為剛需。總結(jié)來說就是以下 3 點(diǎn)：

海量多維度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力（結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化）；

百億級(jí)數(shù)據(jù)量下的高性能支撐，高性能帶來高效率，促進(jìn)多模態(tài) AI 快速迭代；

支持高速 RDMA 傳輸協(xié)議的 InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)高 IOPS、低延遲和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)訪問性能。

全閃存儲(chǔ)架構(gòu)的選擇

01 為什么選擇全閃存儲(chǔ)架構(gòu)？

在智譜AI 業(yè)務(wù)發(fā)展的需求中，當(dāng)構(gòu)建百億級(jí)別的模型時(shí)，算力、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)這三要素共同決定了模型最終的成熟度和產(chǎn)品先進(jìn)性。通常情況下，算力依靠堆積 GPU 數(shù)量即可解決，而算力全面發(fā)揮的條件是網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)的能力要與算力保持一致，可提供高效的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)能力和存儲(chǔ)供給能力。

目前 IT 建設(shè)中高性能數(shù)據(jù)中心已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高速網(wǎng)絡(luò)的全面普及，例如：200Gb InfiniBand 已經(jīng)成為 HPC 計(jì)算/存儲(chǔ)的首選網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并開始向更先進(jìn)的 400Gb 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迭代，那么存儲(chǔ)系統(tǒng)就成為決定業(yè)務(wù)發(fā)展快慢的關(guān)鍵因素。存儲(chǔ)的選擇需要貼合業(yè)務(wù)要求，此次存儲(chǔ)建設(shè)目標(biāo)不但需要滿足業(yè)務(wù)層百億文件存儲(chǔ)，還需要滿足模型全流程生產(chǎn)要求。即從數(shù)據(jù)分類、模型訓(xùn)練、仿真等環(huán)節(jié)考慮，存儲(chǔ)必須滿足不同類別文件的高性能響應(yīng)，其中在訓(xùn)練和仿真環(huán)節(jié)尤其重要，關(guān)乎產(chǎn)品迭代速度以及撲向市場(chǎng)服務(wù)客戶的體驗(yàn)。

智譜AI 作為 AI 行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)，目前已取得多項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先的 AI 技術(shù)突破，在超大規(guī)模智能模型訓(xùn)練技術(shù)體系中占據(jù)領(lǐng)先地位，在選型存儲(chǔ)時(shí)最為關(guān)注以下幾點(diǎn)：

百億級(jí)別數(shù)據(jù)讀寫性能與元數(shù)據(jù)操作性能，在業(yè)務(wù)中，頻繁操作數(shù)據(jù)，形成規(guī)模效應(yīng)，存儲(chǔ)性能需要保證穩(wěn)定性；

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包含大量的文本文件、視頻文件、音頻文件等多維度數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)作為數(shù)據(jù)的載體需要非常高的 IOPS 能力，普通機(jī)械硬盤性能不超過 200 IOPS。如果支持百億級(jí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型，那么需要大量的磁盤用于存儲(chǔ)，顯然這樣的硬件選型是不合理的。目前業(yè)界主流高性能硬件已經(jīng)普及全閃的 NVMe SSD，單盤 IOPS 即可達(dá)到數(shù)萬(wàn)。

在模型運(yùn)算中，不僅僅存儲(chǔ)需要高 IOPS，還要同時(shí)兼容高性能網(wǎng)絡(luò)，將存儲(chǔ)能力通過網(wǎng)絡(luò)供給到計(jì)算層，完成數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)。

基于以上三點(diǎn)業(yè)務(wù)需求分析，智譜AI 認(rèn)為全閃存儲(chǔ)架構(gòu)是其業(yè)務(wù)的最佳選擇。

02 為什么選擇焱融全閃文件存儲(chǔ)?

焱融科技深入研究智譜AI 的業(yè)務(wù)模型，此次儲(chǔ)解決方案立足多模態(tài) AI 場(chǎng)景，適配百億級(jí)數(shù)據(jù)規(guī)模，向計(jì)算集群提供高性能低時(shí)延的存儲(chǔ)服務(wù)能力。焱融科技使用 YRCloudFile 全閃文件存儲(chǔ)一體機(jī) F8000X 用于海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，YRCloudFile F8000X 集群中單節(jié)點(diǎn)可提供 200萬(wàn) IOPS 和 40GBps 帶寬，支持 RDMA 協(xié)議，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)高性能支撐，使 IaaS 層全面提升性能，為 AI 業(yè)務(wù)夯實(shí)基礎(chǔ)能力。

在 AI 全業(yè)務(wù)流程內(nèi)，數(shù)據(jù)需要經(jīng)歷的預(yù)處理、訓(xùn)練、仿真等過程，焱融科技全閃文件存儲(chǔ) F8000X 根據(jù)不同業(yè)務(wù)階段的特點(diǎn)，調(diào)用不同的存儲(chǔ)服務(wù)能力，滿足各個(gè)階段業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)能力的要求。在業(yè)務(wù)全過程中，數(shù)據(jù)始終處于 YRCloudFile 的全生命周期管理中，相比傳統(tǒng)存儲(chǔ)的分離架構(gòu)，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)成本大大降低，業(yè)務(wù)連續(xù)性得到保障。

多模態(tài) AI 數(shù)據(jù)來源維度眾多，在性能優(yōu)化層面較難，YRCloudFile 采用分布式并行架構(gòu)，采用元數(shù)據(jù)路徑分離技術(shù)，讓百億級(jí)混合文件（大文件和小文件并存場(chǎng)景）數(shù)據(jù)讀寫和元數(shù)據(jù)查詢性能穩(wěn)定，并且可線性擴(kuò)展，滿足智譜AI 多個(gè)產(chǎn)品項(xiàng)目的業(yè)務(wù)性能需求，快速提升“虛擬數(shù)字人”的迭代能力。

全閃存儲(chǔ)成為未來存儲(chǔ)主流趨勢(shì)

隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主旋律，數(shù)據(jù)要素的重要性將不斷提升，在云、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，全行業(yè)新應(yīng)用數(shù)據(jù)出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，為全閃存儲(chǔ)和分布式存儲(chǔ)高速發(fā)展帶來更多機(jī)遇。2021 年 Q4，Gartner 在全球存儲(chǔ)市場(chǎng)報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，全球全閃存儲(chǔ)市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng) 13.9%，硬盤驅(qū)動(dòng)器和混閃存儲(chǔ)下降 14.2%，全閃存儲(chǔ)在全球存儲(chǔ)市場(chǎng)占比首次超過 50%。近期，美國(guó)上市全閃存廠商 Pure Storage 發(fā)布的 2022Q2 財(cái)報(bào)顯示，其全閃陣列系列產(chǎn)品的營(yíng)收在本季度繼續(xù)保持了強(qiáng)勁的增長(zhǎng)，增長(zhǎng)率超過 30%，且于上季度已實(shí)現(xiàn)了繼上市以來的首次盈利。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，全閃存應(yīng)用比例普遍高于 55 %。

那么，在看看國(guó)內(nèi)的全閃存儲(chǔ)市場(chǎng)概況， 2022 年 Q1 IDC 中國(guó)企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)市場(chǎng)跟蹤報(bào)告中，數(shù)據(jù)顯示全閃存陣列同比增長(zhǎng) 27.3%，而傳統(tǒng)機(jī)械硬盤 HDD 則出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)全閃存勢(shì)頭緊追國(guó)外。市面上固態(tài)硬盤 SSD 價(jià)格幾乎接近于傳統(tǒng)硬盤 HDD 的價(jià)格，一套全閃存存儲(chǔ)性能相當(dāng)于數(shù)幾十套傳統(tǒng) HDD 存儲(chǔ)總和。未來可預(yù)見 SSD 勢(shì)必將逐步取代最優(yōu)化性能的 HDD，或成為服務(wù)器與存儲(chǔ)系統(tǒng)的主要存儲(chǔ)裝置。

IDC 發(fā)布 2022年 Q1 中國(guó)企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)市場(chǎng)跟蹤報(bào)告

市場(chǎng)上主流的全閃存儲(chǔ)產(chǎn)品形態(tài)大多是提供塊存儲(chǔ)服務(wù)，而針對(duì)需要分布式文件存儲(chǔ)高性能場(chǎng)景的全閃存儲(chǔ)產(chǎn)品卻少有。焱融科技在分布式文件存儲(chǔ)領(lǐng)域擁有先進(jìn)的技術(shù)，其核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)率先支持 400Gbps InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)，打造 AI 時(shí)代 GPU 計(jì)算的高性能存儲(chǔ)。焱融全閃文件存儲(chǔ) F8000X 其性能優(yōu)勢(shì)可實(shí)現(xiàn)單個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)達(dá)到 40GB/s 帶寬、200 萬(wàn)以上 IOPS。由于采用的是分布式存儲(chǔ)架構(gòu)，性能可以通過增加節(jié)點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)線性提升，其性能水平比肩國(guó)外知名全閃廠商，價(jià)格更勝出一籌，這也是焱融科技在眾多國(guó)外全閃存儲(chǔ)廠商中脫穎而出的原因。

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