北京2023年6月5日 /美通社/ -- 近日，浪潮信息正式发布两项服务器新技术，为其全新上市的G7算力平台提供更优的性能、可靠性和易维护性支撑。服务器NVH（Noise噪声、Viberation振动、Harshness声振粗糙度）技术让服务器计算满负载时的磁盘读写性能翻倍，并且防止数据中心各类高频噪音对磁盘产生不可逆的损失；智能听音诊断技术让服务器风扇的故障预警准确率达到95%，将这一会引发服务器故障和数据中心事故的安全隐患降到最低。
算力的供给需要构建算力平台，需要从系统设计出发，解决架构设计、核心部件、高速互联、散热设计等一系列问题。G7算力平台在信号、电源、结构、散热、可靠性、安全等多个方面进行了20多项卓越设计，可以为用户提供更卓越的算力产品。其中，浪潮信息首创服务器的NVH技术在帮助数据中心科学降噪，保证硬盘卓越的读写效率。在浪潮信息为数据中心科学降噪的同时，智能听音诊断的技术能够利用风扇噪音，精准预警不同位置风扇的各类故障，为数据中心服务器“治未病”，保障数据中心安全。
浪潮信息服务器NVH技术：用10纳米精度保证磁盘读写性能
在服务器系统设计中，存在着计算性能、功耗、散热、风扇噪声、存储容量、磁盘密度、读写性能之间的微妙平衡。提高计算性能会增加功耗，增加功耗需要加强散热，加强散热需要提高风扇转速，一些服务器的风扇转速已经提升到了34000转/分钟。风扇转速的提升又会限制硬盘存储密度的提升，因为机箱内风扇产生的声压会造成硬盘内部精密部件共振，影响硬盘读写性能。数据中心内的其它噪音，例如，灭火器启动时喷管发出的高频噪音，也可能引起磁盘精密部件共振，海外曾经有数据中心因此发生上百块硬盘报废的案例。
想要系统解决硬盘受到振动噪音带来的性能损失问题，关键是要打开硬盘在不同噪声激励下的性能损失的“黑盒”。浪潮信息工程师为此开发了一套软硬件结合的测量系统，包括硬盘敏感噪声实验和机箱振动噪音实验。
浪潮信息工程师首先优化噪声振动的源头——风扇，通过CFD仿真改进叶片形态，让风扇在同样转速下散热风量提升15%，同时减弱湍流效应，抑制叶轮边缘气流分离，以免产生硬盘敏感的高频噪音。机箱内，设计40多种歌院式的消音架构，精准消除机箱内特定的高频噪音。此外，还改进了硬盘伺服系统，提高其系统内的动力学适应性。多管齐下的方案最终让系统与硬盘达到和谐适配，硬盘磁头的振动幅度可控制在单条磁轨道中心10纳米以内，保证硬盘读写性能基准，并且为未来24TB-30TB的大容量硬盘的动力学适配设计打下坚实基础。
图为新设计的风扇：基于NVH技术，浪潮信息从叶片弦长、叶片枚数、转速匹配、叶片特殊构型设计、机壳结构、铁芯结构、磁气设计、磁环材料等方面对G7服务器的风扇进行了优化，分别应用了不均等叶片扇形状和间隙、叶尖小翼、分体式小翼、弯曲静叶等特殊创新设计，实现性能、噪音、效率方面的突破。
图为歌院式消音架构的机箱：基于NVH技术，浪潮信息按照歌院式消音架构对服务器机箱进行了优化设计，增加有效吸音表面积，引导特定频谱的干扰噪音进入材料深处，精准消除硬盘敏感频谱的噪音，提升读写性能。
智能听音诊断消除服务器及数据中心隐患：听音10秒，风扇故障预警准确率达到95%
风扇是服务器和数据中心最容易故障的部件之一。虽然风扇仅有1%的可能发生故障，但其一旦发生故障，将影响系统性能和可靠性，且风扇故障的维修时间长，对数据中心业务运行影响很大。而传统的服务器管理系统不能预测风扇故障，仅能监控风扇的转速、工作电流、环境温度等状态。
浪潮信息首次创造出基于人工智能的风扇听音诊断技术，利用机箱内噪音的特征信息，建立了基于声学探测的服务器风扇故障智能预警系统。该系统融合了长达200个小时的服务器故障音训练集，可对声纹信息抽取40维MFCC（Mel频率倒谱系数）特征，基于多级深度学习神经网络，能够精准辨别噪音背后潜在的服务器风扇故障。
图为风扇智能听音诊断原理：数据中心有上万台服务器，一般的声音分析方法中，嘈杂的声纹特征很容易被混淆，难以精准识别。浪潮信息工程师在业界首次创造出，基于人工智能的风扇听音诊断技术，利用人工智能技术，从风扇噪音中提取特征信息，预测风扇故障。
有了这套系统，服务器可通过内部的麦克风阵列、音频处理芯片，采集系统的多维噪音，并进行声学信号处理，然后基于主板BMC芯片中的风扇故障智能诊断模型进行分析、诊断，仅需10秒钟“听音”，就可准确预警风扇故障位置、故障类型，精准度达95%，提前从根源上彻底解决服务器风险问题，保证数据中心运行安全。
服务器NVH技术和智能听音诊断技术的推出，充分体现了浪潮信息对服务器千锤百炼的匠心设计。服务器设计是一项系统工程，G7算力平台采用开放、多元的架构设计，支持最广泛的通用处理器和加速芯片，整个系统需要经过30多个开发流程，使用150多种加工制造工艺，对280多种关键过程控制点的质量进行严格把控，以保证这一平台产品能具备高性能表现与保质量的品质。浪潮信息始终秉持着“千锤百炼，极致匠心”的设计理念，在产品技术上不断创新引领，为各行各业用户的数字化、智能化转型，提供更强性能、更高品质、更加智能的算力。
