【導(dǎo)讀】HP數(shù)字動(dòng)漫平臺(tái)之集群渲染技術(shù)解決方案。中國(guó)惠普有限公司

　　

【正文】 手段。 提供了所見(jiàn)即所得的視圖環(huán)境，實(shí)現(xiàn)單面多重紋理貼圖、基于透明貼圖的混合透明、 Phong 高光、程序貼圖以及像素 /頂點(diǎn)著色效果。 10． 腳本語(yǔ)言 MAXScript MAXScript 采用面向?qū)ο蟮哪_本語(yǔ)言映射 SDK 對(duì)插件參數(shù)的訪問(wèn) 。 3ds Max 8 給游戲開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)人員提供的主要特色 后臺(tái) 渲染 專(zhuān)業(yè)軟件 Mental ray Mental ray 是一個(gè) MentalImages 公司專(zhuān)業(yè)的 3D 渲染引擎，它可以生成令人難以置信的高質(zhì)量真實(shí)感圖象。可以在 3D Studio 的高性能網(wǎng)絡(luò)渲染中直接控制 Mental ray 。它在電影領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可，被認(rèn)為是市場(chǎng)上最高級(jí)的三維渲染解決方案之一。 Mental ray 為 3ds Max 的渲染能力帶來(lái)了極其強(qiáng)勁的各類(lèi)渲染功能，它為全局照明，子表面分別著色、統(tǒng)一的間接照明模型等技術(shù)提供了簡(jiǎn)明的用戶(hù)界面，其中，統(tǒng)一的間接照明模型保證了不同的 3ds Max 光 能傳遞模式下的效果的一致HP 數(shù)字動(dòng)漫平臺(tái)之集群渲染技術(shù)解決方案 32 性?？焖俚呐秩炯夹g(shù)，可以以不同的角度渲染整套靜態(tài)圖像，同時(shí)提供了用于調(diào)整渲染設(shè)定值和不同視圖下分層的多種選項(xiàng)。 目前 Mental ray 渲染器 已經(jīng)集成在了多數(shù) 3D 動(dòng)畫(huà)制作軟件之中； 功能： ◆全局的照明模擬場(chǎng)景中光的相互反射 ◆借助于通過(guò)其它對(duì)象的反射和折射，散焦（ Caustic）渲染燈光投射到對(duì)象上的效果 ◆柔和的光線追蹤陰影提供由區(qū)域燈光生成的準(zhǔn)確柔和陰影 ◆矢量運(yùn)動(dòng)模糊創(chuàng)建基于三維的超級(jí)運(yùn)動(dòng)模糊 ◆景深模擬真實(shí)世界的鏡頭 ◆功能強(qiáng)大的明暗生成語(yǔ)言提供了靈活的 編程工具，以便于創(chuàng)建明暗器 ◆ 高性能的網(wǎng)絡(luò)渲染幾乎支持任何存在的硬件 高性能的渲染 多線程和網(wǎng)絡(luò)渲染： ◆ 將多個(gè)處理器連接在一起組成一個(gè)系統(tǒng)或者訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò) ◆ 單個(gè)圖像被分割成小方塊或者小記錄發(fā)送到所有可以利用的處理器上，然后重新在主計(jì)算機(jī)組合在一起 ◆ 支持高度復(fù)雜場(chǎng)景的快速預(yù)覽渲染 ◆ 在最后渲染中獲得高性能的速度 多平臺(tái)渲染： ◆ 可以在幾乎所有專(zhuān)業(yè)平臺(tái)上運(yùn)行 ◆ 使用工作室能夠使用現(xiàn)有的 Windows NT 和非 NT 平臺(tái) ◆ 支持的平臺(tái)包括： Windows NT Alpha, Linuxalpha, Linuxx86, SGI, AIX 4, DEC UNIX 4, HPUX 11, SGI IRIX and Sun Solaris HP 數(shù)字動(dòng)漫平臺(tái)之集群渲染技術(shù)解決方案 33 第 五 章、惠普綠色設(shè)計(jì)架構(gòu) 助力動(dòng)漫 1957 年起，惠普公司就將企業(yè)社會(huì)責(zé)任上升到公司戰(zhàn)略的高度，而注重環(huán)保則成為企業(yè)社會(huì)責(zé)任的重要內(nèi)容。 2020 年，惠普公司取得了《財(cái)富》雜志“十大環(huán)保巨人”、《新聞周刊》雜志“ 100 大環(huán)保企業(yè)”等諸多榮譽(yù)。同時(shí)，惠普正致力于將綠色理念全面帶入中國(guó)。 “我們強(qiáng)調(diào)兩大理念：一是惠普電腦的綠色是一種產(chǎn)業(yè)，二是惠普電腦致力于 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境責(zé)任的最佳整合?！? 惠普強(qiáng)調(diào)“電腦的綠色也是一種產(chǎn)業(yè)”，意為將綠色理念和科技融入到產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用、回收再利用的整個(gè)生命周期，甚至供應(yīng)鏈的上下游。 回收再利用也是循環(huán)綠色的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，惠普在其中投入了巨大精力?；萜针娔X的零部件均采用可回收的設(shè)計(jì)，可重新用在電腦或其他產(chǎn)品中；惠普電腦的機(jī)箱均采用免工具拆卸設(shè)計(jì)，減少了各種塑料、著色金屬的使用，更利于產(chǎn)品的回收利用。 同時(shí)，惠普電子垃圾回收計(jì)劃已經(jīng)持續(xù)了 21 年，截止到 2020 年，惠普已回收超過(guò) 10 億磅（約合 45 萬(wàn)噸）電子 垃圾。在中國(guó)，惠普已經(jīng)在全國(guó) 78 個(gè)城市設(shè)立了電子垃圾回收站，并專(zhuān)門(mén)開(kāi)展了一項(xiàng)消費(fèi)產(chǎn)品回收計(jì)劃，旨在為消費(fèi)者和中小企業(yè)客戶(hù)提供對(duì)社會(huì)和環(huán)境負(fù)責(zé)并簡(jiǎn)單易行的途徑，以處理其廢舊計(jì)算設(shè)備。 2020 年 中國(guó)惠普 又 當(dāng)選為首批 “中國(guó)綠色公司 ”標(biāo)桿企業(yè) : 評(píng)選方在闡述惠普獲獎(jiǎng)理由時(shí)認(rèn)為：惠普以全方位的產(chǎn)品回收計(jì)劃著稱(chēng)于業(yè)界，并把這方面的成熟經(jīng)驗(yàn)引入中國(guó)市場(chǎng)；多年前已設(shè)立 “為環(huán)境而設(shè)計(jì) ”項(xiàng)目，借此在其主導(dǎo)的打印機(jī)等產(chǎn)品市場(chǎng)始終保持引領(lǐng)態(tài)勢(shì)；惠普的總體運(yùn)作并不需要做出特別調(diào)整，即可從容應(yīng)對(duì)氣候變化等環(huán)境問(wèn)題，并迅速把握相關(guān)商機(jī) 。在本HP 數(shù)字動(dòng)漫平臺(tái)之集群渲染技術(shù)解決方案 34 地運(yùn)作的環(huán)境信息公開(kāi)和根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)來(lái)開(kāi)展公益項(xiàng)目上，惠普也堪稱(chēng)跨國(guó)公司的表率。 惠普公司十幾年來(lái)一直致力于節(jié)能降耗技術(shù)的研究，并致力于三個(gè)層面的創(chuàng)新：一是數(shù)據(jù)中心層面環(huán)境級(jí)的節(jié)能技術(shù) 。二是針對(duì)服務(wù)器、存儲(chǔ)等 IT 產(chǎn)品在系統(tǒng)層面的綠色設(shè)計(jì) 。三是對(duì)關(guān)鍵節(jié)能部件的研發(fā)，如供電、制冷、風(fēng)扇等方面的技術(shù)創(chuàng)新。目前，來(lái)自惠普實(shí)驗(yàn)室的這些創(chuàng)新技術(shù)正在引領(lǐng)業(yè)界的綠色趨勢(shì)。針對(duì)數(shù)據(jù)中心環(huán)境層面，惠普推出了全新的動(dòng)態(tài)智能冷卻系統(tǒng)幫助客戶(hù)構(gòu)建新一代綠色數(shù)據(jù)中心或?qū)υ袛?shù)據(jù)中心進(jìn)行改造 。在設(shè)備層面，惠普的新一代綠色刀片服務(wù)器系 統(tǒng)以能量智控 (Thermal Logic)技術(shù)以及 PARSEC體系架構(gòu)等方面的創(chuàng)新成為未來(lái)數(shù)據(jù)中心節(jié)能的最關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施 。同時(shí)這些創(chuàng)新技術(shù)體現(xiàn)在一些關(guān)鍵節(jié)能部件上，如 Active Cool(主動(dòng)散熱 )風(fēng)扇、動(dòng)態(tài)功率調(diào)整技術(shù) (DPS, Dynamic Power Saver)等。惠普公司的綠色創(chuàng)新將幫助客戶(hù)通過(guò)提高能源效率來(lái)降低運(yùn)營(yíng)成本。 1． HP DSC 精確制冷實(shí)現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房采用的是平均制冷設(shè)計(jì)模式，但目前隨著機(jī)架式服務(wù)器以及刀片服務(wù)器的出現(xiàn)和普及，數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)了高密度服務(wù)器與低密度混 合的模式，由于服務(wù)器的密度不均衡，因而產(chǎn)生的熱量也不均衡，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的平均制冷方法已經(jīng)很難滿足需求。造成目前數(shù)據(jù)中心的兩個(gè)現(xiàn)狀：一是目前 85%以上的機(jī)房存在過(guò)度制冷問(wèn)題 。二在數(shù)據(jù)中心的供電中，只有 1/3 用在 IT 設(shè)備上，而制冷費(fèi)用占到總供電的 2/3 。因此降低制冷能耗是數(shù)據(jù)中心節(jié)能的關(guān)鍵所在。 針對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房的平均制冷弊端，惠普推出了基于動(dòng)態(tài)智能制冷技術(shù)的全新解決方案 —— “惠普動(dòng)態(tài)智能冷卻系統(tǒng)” (DSC, Dynamic Smart Cooling)。動(dòng)態(tài)智能冷卻技術(shù)的目標(biāo)是通過(guò)精確制冷，提高制冷效率 。 DSC 可根據(jù)服務(wù)器運(yùn)行負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)控冷卻系統(tǒng)來(lái)降低能耗，根據(jù)數(shù)據(jù)中心的大小不同，節(jié)能可達(dá)到20 %至 45%。 DSC 結(jié)合了惠普在電源與冷卻方面的現(xiàn)有創(chuàng)新技術(shù)，如惠普刀片服務(wù)器系統(tǒng) cClass 架構(gòu)的重要組件 HP Thermal Logic 等技術(shù)，通過(guò)在服務(wù)器機(jī)架上安裝了很多與數(shù)據(jù)中心相連的熱能探測(cè)器，可以隨時(shí)把服務(wù)器的溫度變化信息傳遞到中HP 數(shù)字動(dòng)漫平臺(tái)之集群渲染技術(shù)解決方案 35 央監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)探測(cè)器傳遞一個(gè)服務(wù)器溫度升高的信息時(shí)，中央監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出指令給最近的幾臺(tái)冷卻設(shè)備，加大功率制冷來(lái)降低那臺(tái)服務(wù)器的溫度。當(dāng)服務(wù)器的溫度下降后，中央監(jiān)控系統(tǒng)會(huì) 根據(jù)探測(cè)器傳遞過(guò)來(lái)的新信息，發(fā)出指令給附近的冷卻設(shè)備減小功率?；萜盏膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在惠普實(shí)驗(yàn)室的同一數(shù)據(jù)中心不采用 DSC 技術(shù)，冷卻需要 117 千瓦，而采用 DSC 系統(tǒng)只需要 72 千瓦。 2． 惠普刀片系統(tǒng)：綠色數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵生產(chǎn)線 如果把數(shù)據(jù)中心看作是一個(gè)“ IT 工廠”，那么“ IT工廠”節(jié)能降耗不僅要通過(guò) DSC 等技術(shù)實(shí)現(xiàn)“工廠級(jí)”環(huán)境方面的節(jié)能，最重要的是其中每一條“生產(chǎn)線”的節(jié)能降耗，而數(shù)據(jù)中心的生產(chǎn)線就是服務(wù)器、存儲(chǔ)等 IT 設(shè)備。目前刀片系統(tǒng)以節(jié)約空間、便于集中管理、易于擴(kuò)展和提供不間斷的服務(wù)，滿足了新一代數(shù) 據(jù)中心對(duì)服務(wù)器的新要求，正成為未來(lái)數(shù)據(jù)中心的重要“生產(chǎn)線”。因此刀片系統(tǒng)本身的節(jié)能環(huán)保技術(shù)是未來(lái)數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗的關(guān)鍵所在。 惠普公司新一代綠色刀片系統(tǒng) HP BladeSystem cClass 基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的模塊化設(shè)計(jì)，它不僅僅集成了刀片服務(wù)器和刀片存儲(chǔ)，還集成了數(shù)據(jù)中心的眾多要素如網(wǎng)絡(luò)、電源 /冷卻和管理等，即把計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、電源 /冷卻和管理都整合到一起。同時(shí)在創(chuàng)新的 BladeSystem cClass 刀片系統(tǒng)中，還充分考慮了現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)電源、冷卻、連接、冗余、安全、計(jì)算以及存儲(chǔ)等方面的需 求。 在標(biāo)準(zhǔn)化的硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上，惠普刀片系統(tǒng)的三大關(guān)鍵技術(shù)，更令競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手望塵莫及。首先是惠普洞察管理技術(shù) —— 它通過(guò)單一的控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)了物理和虛擬服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、電源以及冷卻系統(tǒng)的統(tǒng)一和自動(dòng)化管理，使管理效率提升了 10 倍，管理員設(shè)備配比達(dá)到了 1： 200。第二是能量智控技術(shù) —— 通過(guò)有效調(diào)節(jié)電力和冷卻減少能量消耗，超強(qiáng)冷卻風(fēng)扇相對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)扇降低了服務(wù)器空氣流40%，能量消耗減少 50%。最后是虛擬連接架構(gòu) —— 大大減少了線纜數(shù)量，無(wú)需額外的交換接口管理。允許服務(wù)器額外增加、可替代、可移動(dòng)，并無(wú)需管理員參與 SAN 和 LAN 的更改。 目前，惠普擁有完整的刀片服務(wù)器戰(zhàn)略和產(chǎn)品線，既有支持 2 路或 4 路的ProLiant 刀片服務(wù)器，也有采用安騰芯片的 Integrity 刀片系統(tǒng)，同時(shí)還有存儲(chǔ)刀HP 數(shù)字動(dòng)漫平臺(tái)之集群渲染技術(shù)解決方案 36 片、備份刀片等。同時(shí)，惠普 BladeSystem cClass 刀片服務(wù)器系統(tǒng)已得到客戶(hù)的廣泛認(rèn)可。根據(jù) IDC 發(fā)布的 2020 年第四季度報(bào)告顯示，惠普在刀片服務(wù)器的工廠營(yíng)業(yè)額和出貨量方面都占據(jù)了全球第一的位置。 2020 年第二季度，惠普刀片市場(chǎng)份額 %，領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手達(dá) 15%，而且差距將會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。作為刀片市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，惠普 BladeSystem cClass 刀片系統(tǒng)將成為數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。 PARSEC 體系架構(gòu)和能量智控：綠色生產(chǎn)線的兩大核心戰(zhàn)略 作為數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，綠色是刀片系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢(shì)之一，也是數(shù)據(jù)中心節(jié)能的關(guān)鍵所在。 HP BladeSystem cClass 刀片系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，綠色就是其關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)之一，其獨(dú)特的 PARSEC 體系架構(gòu)和能量智控技術(shù)就是這條綠色生產(chǎn)線的兩大關(guān)鍵技術(shù)。 HP PARSEC 體系結(jié)構(gòu)是惠普刀片系統(tǒng)針對(duì)綠色策略的另一創(chuàng)新。目前機(jī)架服務(wù)器都采用內(nèi)部幾個(gè)小型局部風(fēng)扇布局，這樣會(huì)造成成本較高、功率較 大、散熱能力差、消費(fèi)功率和空間。 HP PARSEC(Parallel Redundant Scalable Enterprise Cooling)體系結(jié)構(gòu)是一種結(jié)合了局部與中心冷卻特點(diǎn)的混合模式。機(jī)箱被分成四個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域分別裝有風(fēng)扇，為該區(qū)域的刀片服務(wù)器提供直接的冷卻服務(wù)，并為所有其它部件提供冷卻服務(wù)。由于服務(wù)器刀片與存儲(chǔ)刀片冷卻標(biāo)準(zhǔn)不同，而冷卻標(biāo)準(zhǔn)與機(jī)箱內(nèi)部的基礎(chǔ)元件相適應(yīng)，甚至有時(shí)在多重冷卻區(qū)內(nèi)會(huì)出現(xiàn)不同類(lèi)型的刀片。配合惠普創(chuàng)新的 Active Cool 風(fēng)扇，用戶(hù)就可以輕松獲得不同的冷卻配置?；萜诊L(fēng) 扇設(shè)計(jì)支持熱插拔，可通過(guò)添加或移除來(lái)調(diào)節(jié)氣流，使之有效地通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)，讓冷卻變得更加行之有效。 惠普的能量智控技術(shù) (Thermal Logic)是一種結(jié)合了惠普在供電、散熱等方面的創(chuàng)新技術(shù)的系統(tǒng)級(jí)節(jié)能方法，該技術(shù)提供了嵌入式溫度測(cè)量與控制能力，通過(guò)即時(shí)熱量監(jiān)控，可追蹤每個(gè)機(jī)架中機(jī)箱的散熱量、內(nèi)外溫度以及服務(wù)器耗電情況，這使用戶(hù)能夠及時(shí)了解并匹配系統(tǒng)運(yùn)行需求，與此同時(shí)以手動(dòng)或自動(dòng)的方式設(shè)定溫度閾值。或者自動(dòng)開(kāi)啟冷卻或調(diào)整冷卻水平以應(yīng)對(duì)并解決產(chǎn)生的熱量，由此實(shí)現(xiàn)最為精確的供電及冷卻控制能力。通過(guò)能量智控管理，客 戶(hù)可以動(dòng)態(tài)地應(yīng)用散熱控制來(lái)優(yōu)化性能、功耗和散熱性能，以充分利用電源預(yù)算，確保靈活性。采用能量智控技術(shù)，同樣電力可以供應(yīng)的服務(wù)器數(shù)量增加一倍，與傳統(tǒng)的機(jī)架堆疊式設(shè)備相比，效率提升 30%。在每個(gè)機(jī)架插入更多服務(wù)器的同時(shí)，所耗費(fèi)的供電及HP 數(shù)字動(dòng)漫平臺(tái)之集群渲染技術(shù)解決方案 37 冷卻量卻保持不變或是減小，整體設(shè)計(jì)所需部件也將減少。 Active Cool 風(fēng)扇、 DPS、電源調(diào)整儀：生產(chǎn)線的每個(gè)部件都要節(jié)能 惠普 BladeSystem cClass 刀片系統(tǒng)作為一個(gè)“綠色生產(chǎn)線”，通過(guò)能量智控技術(shù)和 PARSEC 體系架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了“生產(chǎn)線”級(jí)的節(jié)能降耗，而這條生產(chǎn)線 上各組成部件的技術(shù)創(chuàng)新則是綠色生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)保障。例如，深具革新意義的Active Cool 風(fēng)扇，實(shí)現(xiàn)智能電源管理的 ProLiant 電源調(diào)整儀以及動(dòng)態(tài)功率調(diào)整等技術(shù)。 風(fēng)扇是散熱的關(guān)鍵部件。風(fēng)扇設(shè)計(jì)是否越大越好 ?答案是否定的。市場(chǎng)上有的刀片服務(wù)器產(chǎn)品采用了較大型的集中散熱風(fēng)扇，不僅占用空間大、噪音大，冗余性較差、有漏氣通道，而且存在過(guò)渡供應(yīng)、需要較高的供電負(fù)荷。 惠普刀片服務(wù)器中采用了創(chuàng)新的 Active Cool(主動(dòng)散熱 )風(fēng)扇。 Active Cool 風(fēng)扇的設(shè)計(jì)理念源于飛行器技術(shù)，體積小巧，扇葉轉(zhuǎn)速達(dá) 136 英里 /小時(shí)，在產(chǎn)生強(qiáng)勁氣流的同時(shí)比傳統(tǒng)型風(fēng)扇設(shè)計(jì)耗電量更低。同時(shí)具有高風(fēng)量 (CFM)、高風(fēng)壓、最佳噪音效果、最佳功耗等特點(diǎn)，僅使用 100 瓦電力便能夠冷卻 16 臺(tái)刀片服務(wù)器。這項(xiàng)深具革新意義的風(fēng)扇當(dāng)前正在申請(qǐng) 20 項(xiàng)專(zhuān)利。 Active Cool 風(fēng)扇配合PARSEC 散熱技術(shù)，可根據(jù)服務(wù)器的負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇的工作狀態(tài)，并讓最節(jié)能的氣流和最有效的散熱通道來(lái)冷卻需要的部件，有效減少了冷卻能量消耗，