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智东西（公众号：zhidxcom）
文 | 信仪
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。
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。”
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。
一、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？
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。
原始测试成绩表格
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。
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。
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。
二、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。
三、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。
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。
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。
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