NCHC Nano4 ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ของไต้หวัน ที่ระบายความร้อนด้วย Liquid Colde ที่วางระบบโดย ASUS

• ชื่อลูกค้า: ศูนย์คอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงแห่งชาติ สถาบันวิจัยประยุกต์แห่งชาติ
  National Center for High-performance Computing, National Institutes of Applied Research หรือ NCHC, NIAR
• สถานที่: ไต้หวัน
• อุตสาหกรรม: ซูเปอร์คอมพิวเตอร์และการประมวลผลสมรรถนะสูง หรือ HPC

ที่มาของโครงการ

ในช่วงเวลาที่ Generative AI และการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่กำลังเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ด้านเทคโนโลยีทั่วโลก ศูนย์คอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงแห่งชาติ ภายใต้สถาบันวิจัยประยุกต์แห่งชาติของไต้หวัน หรือ NCHC, NIAR ต้องการยกระดับความสามารถด้าน Sovereign AI ของไต้หวันอย่างมีนัยสำคัญ

เป้าหมายสำคัญของโครงการคือการสร้างซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI รุ่นใหม่ ซึ่งสามารถรองรับการประมวลผลโมเดลภาษาขนาดใหญ่ หรือ Large Language Models: LLMs งาน Deep Learning รวมถึงเวิร์กโหลดด้าน High-Performance Computing ที่มีความซับซ้อนสูง

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายดังกล่าว NCHC ต้องการสถาปัตยกรรมการประมวลผลแบบคู่ที่ก้าวข้ามข้อจำกัดเดิม สามารถส่งมอบประสิทธิภาพระดับโลก พร้อมรับมือกับความท้าทายด้านความร้อนมหาศาลที่เกิดจาก GPU รุ่นใหม่

โครงการนี้ไม่ได้มุ่งเน้นเฉพาะความเร็วในการประมวลผลเท่านั้น แต่ยังให้ความสำคัญกับการออกแบบระบบที่ยั่งยืนและใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้ Nano4 สามารถเป็นต้นแบบของโครงสร้างพื้นฐาน AI ในอนาคต ทั้งสำหรับภาคการศึกษา งานวิจัย และภาคอุตสาหกรรม

ความท้าทายของโครงการ

ในฐานะโครงสร้างพื้นฐานเชิงยุทธศาสตร์ที่มีบทบาทสำคัญต่อความเป็นอิสระด้าน AI ของไต้หวัน โครงการ Nano4 จึงมาพร้อมกับความท้าทายหลายด้าน

การสร้างโครงสร้างพื้นฐานระดับประเทศขึ้นใหม่ตั้งแต่ต้น ทำให้ ASUS ต้องบริหารจัดการการทำงานร่วมกับพันธมิตรจำนวนมาก รวมถึงการผสานระบบและเทคโนโลยีที่มีความซับซ้อนสูง ภายใต้กรอบเวลาการดำเนินงานที่จำกัดอย่างมาก

นอกจากนี้ ระบบยังต้องรองรับงานวิจัยที่มีความสำคัญต่อประเทศ ตั้งแต่การพยากรณ์สภาพภูมิอากาศ การวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ ไปจนถึงการจำลองทางวิศวกรรมขั้นสูง

ข้อกำหนดเหล่านี้ทำให้โครงการต้องปฏิบัติตามมาตรฐานระดับประเทศอย่างเคร่งครัด ทั้งในด้านประสิทธิภาพ ความเสถียร ความปลอดภัย และการตรวจสอบความถูกต้องของระบบ ซึ่งสร้างแรงกดดันอย่างมากต่อทั้งความเชี่ยวชาญทางเทคนิคและความสามารถในการประสานงานโครงการขนาดใหญ่

โซลูชันจาก ASUS

เพื่อตอบโจทย์ของ NCHC ทั้งในด้านประสิทธิภาพระดับสูงและการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ASUS ได้พัฒนาโซลูชันซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI แบบครบวงจร ซึ่งได้รับการออกแบบและปรับแต่งให้เหมาะกับความต้องการของโครงการโดยเฉพาะ

การผสานสถาปัตยกรรมการประมวลผลรุ่นใหม่

ASUS แสดงให้เห็นถึงความสามารถทางเทคนิคในการติดตั้งระบบ NVIDIA GB200 NVL72 ทำงานร่วมกับคลัสเตอร์ NVIDIA HGX™ H200 เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมการประมวลผลแบบคู่ที่มีทั้งความยืดหยุ่นและความสามารถในการขยายระบบสูง

สถาปัตยกรรมดังกล่าวช่วยให้ NCHC สามารถเลือกใช้ทรัพยากรการประมวลผลให้เหมาะกับเวิร์กโหลดแต่ละประเภท ไม่ว่าจะเป็น Generative AI การฝึกและใช้งานโมเดลภาษาขนาดใหญ่ Deep Learning การวิเคราะห์ข้อมูล หรือการประมวลผลทางวิทยาศาสตร์

ความเชี่ยวชาญด้านการจัดการความร้อน

ความเชี่ยวชาญของ ASUS ในด้านระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบ Direct-to-Chip หรือ D2C เป็นองค์ประกอบสำคัญของโครงการนี้

ระบบดังกล่าวได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับความหนาแน่นของความร้อนระดับสูงที่เกิดขึ้นจากแพลตฟอร์ม NVIDIA Blackwell และคลัสเตอร์ HGX™ H200 โดยนำของเหลวไปช่วยระบายความร้อนจากชิปประมวลผลโดยตรง

แนวทางนี้ช่วยให้ระบบสามารถรักษาประสิทธิภาพการทำงานภายใต้เวิร์กโหลดหนักได้อย่างต่อเนื่อง พร้อมลดภาระของระบบปรับอากาศและเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงานของศูนย์ข้อมูลโดยรวม

ลดเวลาติดตั้งจาก 3 สัปดาห์ เหลือเพียง 3 วัน

ASUS นำกระบวนการจาก ASUS Infrastructure Deployment Center หรือ AIDC มาใช้ในการติดตั้งและเตรียมความพร้อมของระบบ

ด้วยการทำกระบวนการติดตั้งหลายส่วนให้เป็นระบบอัตโนมัติ ASUS สามารถลดระยะเวลาการติดตั้งจากเดิมประมาณ 3 สัปดาห์ เหลือเพียง 3 วัน

การลดเวลาติดตั้งลงอย่างมากช่วยให้ NCHC สามารถนำทรัพยากรการประมวลผลที่สำคัญเข้าสู่การใช้งานได้รวดเร็วยิ่งขึ้น และลดระยะเวลาตั้งแต่การติดตั้งไปจนถึงการเริ่มใช้งานจริงสำหรับงานวิจัยระดับประเทศ

โครงสร้างพื้นฐานแบบรวมศูนย์และรองรับการขยายตัว

ASUS ไม่ได้ส่งมอบเฉพาะเซิร์ฟเวอร์ประมวลผลเท่านั้น แต่ยังจัดเตรียมระบบนิเวศของโครงสร้างพื้นฐานแบบครบวงจร

โซลูชันประกอบด้วยเซิร์ฟเวอร์จัดเก็บข้อมูลประสิทธิภาพสูงและมีความน่าเชื่อถือ ได้แก่ OJ340A-RS60 และ RS501A-E12-RS12U รวมถึงการตรวจสอบและรับรองระบบเครือข่ายและระบบระบายความร้อนโดยผู้เชี่ยวชาญ

การผสานทุกองค์ประกอบเข้าด้วยกันช่วยให้ Nano4 มีสภาพแวดล้อมที่เสถียร พร้อมใช้งานจริงในระดับ Production และสามารถขยายระบบเพื่อรองรับความต้องการด้าน Generative AI ในอนาคตได้

เหตุผลที่ NCHC เลือก ASUS

NCHC เลือกร่วมงานกับ ASUS จากประสบการณ์หลายทศวรรษในการพัฒนาเซิร์ฟเวอร์ รวมถึงความสามารถในการส่งมอบโครงสร้างพื้นฐาน AI แบบครบวงจรที่มีความซับซ้อนสูง

ปัจจัยสำคัญที่ทำให้ ASUS ได้รับเลือกให้เป็นพันธมิตรในโครงการนี้ประกอบด้วยหัวข้อต่อไปนี้

การผสานฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์อย่างครบวงจร

ASUS ไม่ได้ทำหน้าที่เพียงจัดหาอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ แต่ยังมีความเชี่ยวชาญในการปรับแต่งซอฟต์แวร์และสภาพแวดล้อมของระบบ เพื่อให้ทรัพยากรการประมวลผลจาก GPU สามารถทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ

การปรับแต่งทั้งฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ เครือข่าย ระบบจัดเก็บข้อมูล และระบบระบายความร้อนร่วมกัน มีความสำคัญอย่างมากต่อโครงสร้างพื้นฐาน AI ขนาดใหญ่ ซึ่งประสิทธิภาพโดยรวมไม่ได้ขึ้นอยู่กับ GPU เพียงองค์ประกอบเดียว

ประสบการณ์ในโครงการระดับประเทศ

ASUS เคยมีส่วนร่วมในการสร้างซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Forerunner 1 และ TAIWANIA 2 ให้กับ NCHC มาก่อน

ประสบการณ์ดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการส่งมอบโครงสร้างพื้นฐานที่มีมาตรฐานสูง และสามารถผ่านข้อกำหนดด้านความปลอดภัย การตรวจสอบระบบ และการรับรองในระดับประเทศ

ความร่วมมือเชิงกลยุทธ์กับพันธมิตรระดับโลก

ในฐานะพันธมิตรหลักระดับโลกของ NVIDIA ทาง ASUS สามารถเข้าถึงสถาปัตยกรรม AI รุ่นใหม่ และมีความสามารถในการนำเทคโนโลยีเหล่านั้นมาผสานเข้ากับโครงสร้างพื้นฐานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ความร่วมมือดังกล่าวช่วยลดความเสี่ยงในการติดตั้งเทคโนโลยีใหม่ เพิ่มความเข้ากันได้ของระบบ และช่วยให้ลูกค้าสามารถนำแพลตฟอร์ม AI รุ่นล่าสุดเข้าสู่การใช้งานได้รวดเร็วยิ่งขึ้น

---

“ด้วยความเชี่ยวชาญด้านโครงสร้างพื้นฐาน AI จาก ASUS ระบบที่สร้างขึ้นใหม่นี้สามารถมอบทรัพยากรการประมวลผลขั้นสูงสำหรับ Generative AI, Big Data, Deep Learning และ HPC พร้อมเปิดศักยภาพด้านการประมวลผลในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อนให้กับทั้งภาคการศึกษาและภาคอุตสาหกรรม”

— ดร. Chia-Lee Yang โฆษกของ NCHC

ความสำเร็จสำคัญ: อันดับ 29 ของโลกบน TOP500 และค่า PUE เพียง 1.18

ระบบ Nano4 ที่เปิดใช้งานจริง ซึ่งประกอบด้วยคลัสเตอร์ NVIDIA HGX™ H200 สามารถส่งมอบประสิทธิภาพการประมวลผลได้สูงถึง 81.55 PFLOPS

ประสิทธิภาพดังกล่าวทำให้ Nano4 ได้รับการจัดอันดับให้อยู่ในลำดับที่ 29 ของรายชื่อ TOP500 และได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการว่าเป็นหนึ่งในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ที่ทรงพลังที่สุดในโลก

Nano4 ยังได้รับการระบุว่าเป็นศูนย์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ที่มีความเร็วสูงที่สุดและมีความหนาแน่นของระบบสูงที่สุดในไต้หวัน

นอกเหนือจากประสิทธิภาพการประมวลผล ASUS ยังนำเทคโนโลยี Direct Liquid Cooling หรือ DLC เข้ามาใช้ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบโครงสร้างพื้นฐาน ทำให้ศูนย์ข้อมูลสามารถทำค่า Power Usage Effectiveness หรือ PUE ได้เพียง 1.18

ค่า PUE ดังกล่าวสะท้อนให้เห็นว่าพลังงานส่วนใหญ่ของศูนย์ข้อมูลถูกนำไปใช้กับระบบประมวลผลโดยตรง แทนที่จะสูญเสียไปกับระบบสนับสนุน เช่น การทำความเย็นหรือการจ่ายพลังงาน

ความสำเร็จของ Nano4 จึงแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างพื้นฐาน AI สมรรถนะสูงสามารถทำงานควบคู่ไปกับแนวทางการออกแบบที่ยั่งยืนและใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพได้ โดยไม่จำเป็นต้องเลือกระหว่างประสิทธิภาพการประมวลผลกับความรับผิดชอบด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม