北京2022年4月18日 /美通社/ -- 4月9日-13日，第十三屆國際性能工程學大會（ICPE2022）在線召開，大會由國際計算機協(xié)會ACM和標準性能評估組織SPEC聯(lián)合舉辦,高效能服務器和存儲技術國家重點實驗室承辦。此次大會吸引了300余位專家、學者報名參與，共收到各類投稿290余篇，涉及AI建模及算法、算力提升、能效測量、新型計算架構、體系結構研究等多個主題。其中專業(yè)論文70余篇，包含優(yōu)秀論文58篇，論文集收錄22篇。會議期間還舉辦了6場專題研討會，涵蓋基準測試、存儲管理、軟件開發(fā)等多個領域。
首次引入數據挑戰(zhàn)專題，評估數據算法優(yōu)化對服務器性能的提升情況
相對于傳統(tǒng)應用來講，在云、邊、AI等新興領域，數據中心的首要性能挑戰(zhàn)主要來自不斷增長的數據規(guī)模，系統(tǒng)內的數據流動制約了大規(guī)模、超大規(guī)模系統(tǒng)計算的效能，提高了系統(tǒng)部署及維護的復雜度和成本。根據國際權威機構Statista的統(tǒng)計和預測，2020年全球數據產生量預計達到47ZB，而到2035年這一數字將達到2142ZB。數據挑戰(zhàn)帶來的直觀問題是超大規(guī)模系統(tǒng)的協(xié)同，即如何解決數據流動、系統(tǒng)模塊之間的通信問題。為此，ICPE2022首次引入數據挑戰(zhàn)專題，針對數據集形成算法并進行優(yōu)化，同時優(yōu)化服務器的性能。
來自沃爾茨堡大學的André Bauer教授介紹了一種性能改變點的自動分類方法，通過應用時間序列分析和機器學習方法，開發(fā)一個可以對潛在的性能變化點進行分類的模型，以評估不同機器學習模型的性能，并將生成的模型應用于其他未標記的數據集，以自動對性能變化點進行分類和檢測，從而節(jié)省人力及設備資源，提升部署速度。
專家分享研究實踐成果，從邊緣到集群的性能優(yōu)化
在大會Keynote演講環(huán)節(jié)，來自維也納理工大學、谷歌及浪潮信息的三位演講嘉賓，分別從邊緣故障預測、數據中心管理、多層數據訪問優(yōu)化的角度介紹了應對數據挑戰(zhàn)所采取的方案。
維也納理工大學教授Ivona Brandic（IEEE 云計算雜志、IEEE TPDS 和 IEEE TCC 編委），在題為《面向可持續(xù)和容錯邊緣系統(tǒng)的數據科學驅動方法》演講中，揭示了邊緣系統(tǒng)與物聯(lián)網相結合的挑戰(zhàn)：由于時效性、高度異構性和資源稀缺，云計算或通用分布式系統(tǒng)設計的故障恢復機制無法應用于邊緣系統(tǒng)。因此，Ivona Brandic和她的團隊設計了一種基于機器學習的新機制，可以評估在邊緣基礎設施上冗余部署的服務故障恢復能力。該方法利用動態(tài)貝葉斯網絡(dbn)的概念，學習邊緣服務器故障之間的時空相關性，并將其與拓撲信息相結合，以合并鏈路故障。最后，可推斷出在服務運行時，某一組服務器發(fā)生故障或并發(fā)斷開連接的概率。
SOSP、FAST、EuroSys和HotCloud的程序委員會主席，John Wilkes，長期從事谷歌計算基礎設施集群管理工作，發(fā)表主題為《構建倉庫規(guī)模的計算機》的演講，他介紹谷歌內部面對幾個月內增加100000 個 CPU 內核 + RAM + 閃存 + 加速器 + 磁盤的需求，可以動態(tài)地將資源分配給最迫切需要它們的產品組，準確地反映所有機器和基礎設施的成本（運營支出/資本支出），并監(jiān)控、控制數據中心的電源和冷卻系統(tǒng)以實現最小的開銷。
浪潮信息人工智能與高性能應用軟件部高性能應用架構師，李龍翔博士發(fā)表主題為《多層數據訪問優(yōu)化》的演講。隨著近年CPU核心數增加及性能的不斷增強，在超大規(guī)模系統(tǒng)并行計算時，越來越多的應用運行性能主要受數據訪問速度限制。針對超大規(guī)模集群的數據存儲特點，他介紹了一種多層數據訪問 (Multi-Layered Data Access，MLDA) 優(yōu)化方法，可以快速對超大規(guī)模并行計算性能瓶頸進行分析，通過對存儲、網絡、訪存、CPU等設備數據訪問過程優(yōu)化，提升超大規(guī)模集群并行計算效率。這只是浪潮信息解決超大規(guī)模系統(tǒng)挑戰(zhàn)多種技術之一，在中文巨量模型"源1.0"的訓練過程中，浪潮信息采用了多種面向超大規(guī)模并行計算技術的軟硬件協(xié)同優(yōu)化手段，通過流水線并行、張量并行等手段自動地將模型多層數據切分到不同的節(jié)點中實現并行。"源1.0"模型包含的參數總量達 2457 億，是 GPT-3 的 1.404 倍。
除主題演講之外，分論壇內容同樣精彩
學術論文獲獎者，來自猶他大學的Richard Li表示，對于基于分布式微服務的應用程序來說，性能故障排除是出了名的困難。分析人員對性能異常的典型根源診斷首先是縮小慢速服務的范圍，調查慢速組件中的高級性能指標或可用日志，最后深入到實際原因。由于缺乏領域知識和實際操作經驗，這個過程可能會很長、很乏味，有時還會漫無目的。在本次大會中，他介紹了一種新的由機器學習驅動的性能分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)可自動化與延遲相關的性能異常的故障排除過程，以方便診斷和解釋根本原因。
來自于IBM的Lixiang Luo為本次大會的產業(yè)論文獲獎者，他提出的三種NVMe存儲虛擬化方法（PCI設備直通法、虛擬塊設備法和SPDK虛擬主機目標法）通過虛擬機提供NVMe存儲，同一主機上的多個虛擬機可以共用一個物理NVMe設備，以滿足現代工作負載不斷增長的I/O吞吐量和延遲需求。
