申请/专利权人：上海孚典智能科技有限公司

申请日：2019-08-06

公开（公告）日：2020-07-03

公开（公告）号：CN110647380B

主分类号：G06F9/455(20060101)

分类号：G06F9/455(20060101);G06F13/40(20060101);G06F13/42(20060101);G06N3/063(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.07.03#授权;2020.02.04#实质审查的生效;2020.01.03#公开

摘要：本发明提供了一种为边缘计算提供服务的超融合系统，针对边缘计算场景对人工智能计算、信息安全、存储能力和应用软件部署的特别需求，通过软件、硬件一体化实现了高性能、低功耗且有效使用空间的高效能计算平台。边缘计算涉及大量的数据采集和数据处理机器学习模型推理操作，又因其部署接近应用场所，对空间和功耗有严格要求。针对应用的多样性，需要在软件系统与软件应用的部署方面提供足够的灵活性。本项发明设计了有效解决边缘计算设备所面临的技术挑战的专用计算平台，通过容器虚拟化软件技术为整合各种专用硬件加速设备构建边缘计算应用提供了安全、便捷的手段，可以有效适配多种对计算、数据容量有极端要求的边缘计算场景。

主权项：1.用于支撑边缘计算的超融合服务器系统，采用超融合技术来解决边缘计算带来的计算性能、应用开发部署、数据容量、功效要求和精简空间占用的技术难题，超融合服务器系统分为三层：硬件层、资源虚拟化与调度管理层和应用与管理层；I.硬件层通过集成高性能计算加速系统、数据采集、高速网络和专有存储系统实现，具体包括：a.AI加速系统：针对智能应用，神经网络计算所需要的张量和向量计算，通过定制化的张量和向量计算单元实现在降低功耗的同时对智能应用计算吞吐量的提升，AI加速系统的物理实现通过提供张量与向量计算的专用计算芯片或以FPGA芯片实现，该芯片具备独立存储空间，实现独立的应用部署或通过PCIe总线与其他加速设备协同；b.数据采集系统：以工业标准的协议实现数据采集，支持视频、音频采集，在数据采集设备上配置专用数据解码芯片，实时将视频或音频流数据分解，供AI加速系统进行处理，数据采集系统通过PCIe总线与AI加速系统和存储系统进行数据交互；c.集群应用控制系统：通过传统x86架构实现基于CPU的设备控制系统，提供对docker容器集群的管理和资源调度，同时为实现远程控制的容器系统提供计算和存储支持；d.数据存储系统：存储设备的架构以传统双控制器ServerSAN架构为基础，在此之上扩展双文件系统服务，并提供高速TCPIB服务，在文件系统层面实现对虚拟化平台的支持，为docker容器提供专用的文件设备驱动，文件系统本身支持POSIX、NFS、HDFS多种制式，存储介质以SAS机械盘或SSD闪存实现；e.通用网络接口设备以高速TCP链路或光纤专线方式实现与云计算IDC的数据对接，网络设备通过PCIe总线与其他硬件系统交联，AI加速系统、数据采集系统、集群应用控制系统、数据存储系统和通用网络接口设备及部分，统一通过PCIe总线实现交联；II.资源虚拟化与调度管理层分为：docker容器虚拟化、容器生命周期管理、容器集群管理与编排，和控制器容器ctrld实现；a.docker容器虚拟化：以docker容器的方式对AI计算加速、数据采集、通用计算、高速网络和存储系统实现虚拟化，在单个docker容器内实现对AI计算加速设备的封装从而支撑神经网络计算服务；b.容器生命周期管理：用于实现对AI计算加速、数据采集、通用计算、高速网络和存储系统资源的分配与释放，计算、存储、网络资源通过docker容器进行封装，因而上述资源的管理通过docker容器的创建与释放实现资源本身的分配与释放；c.容器集群管理与编排：用于实现基于对不同计算资源进行组合的应用构建，通过对对应资源封装的docker容器进行组合来实现，因而容器集群管理与编排是实现应用构建的基础；控制器容器ctrld：作为单独的系统级docker容器，负责实现应用级容器的生命周期管理；III.应用与管理层的功能由控制器容器负责实现如下功能：a.应用发布：i.通过远程接口实现用户对应用容器的代码、模型加载；ii.通过远程接口实现用户对应用容器的组织、编排和数据路由连接；iii.通过远程接口实现用户对组织完成的应用容器集群以智能应用的方式进行应用服务启动、停止、更新和删除；b.资源调度：i.通过远程接口实现应用容器与硬件设备的对接，包括设备驱动安装和应用技术框架接口、驱动的安装；ii.通过远程接口实现对应用容器的运行调动和调度策略编排；c.远程应用生命周期管理：通过远程接口实现对管理硬件设备的应用容器的生命周期管理，包括创建、删除和硬件驱动、应用框架驱动的更新。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 上海孚典智能科技有限公司 用于支持边缘计算的超融合服务器系统

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