超級計算機與電影的關系已經達到前所未有的密切,美國著名制片公司夢工廠動畫與高性能計算領導企業中國公司聯想集團達成合作,在夢工廠最新的數據中心升級計劃中,提供最先進的超級計算集群,為創作動畫電影提供高效的不竭算力。

1995年,全世界第一部完全使用計算機圖形技術(CG)制作的電影《玩具總動員》上映。自此,計算機動畫電影成為大熒幕上一種獨特的類型,一種可以不受現實世界規則束縛,任由藝術家發揮創意與靈感的電影類型。而且隨著計算機動畫產業的發展,衍生出的技術也在反過來影響歷史更悠久的平面動畫,甚至是真人電影。截至目前,全球歷史票房最高的前10部電影中,除了完全由CG制作的《冰雪奇緣2》和《獅子王》(2019)之外,其他全部都是諸如《阿凡達》《復仇者聯盟》等充滿特效鏡頭,高度依賴計算機圖形技術輔助的商業電影。

在全球最著名的動畫電影工作室中,夢工廠DreamWorks就是一個從傳統手繪動畫向CG動畫完全轉向的經典案例。在2001年CG動畫電影《史萊克》上映并獲得奧斯卡最佳動畫片獎之后,夢工廠隨后推出的《史萊克》續集、《馴龍高手》系列、《馬達加斯加》系列、《功夫熊貓》系列,《瘋狂原始人》系列等計算機動畫長篇在藝術上收獲頗多獎項與提名,商業上也相當成功,《史萊克》系列是影視排名第二高票房的動畫電影系列。

對于夢工廠來說,領先的動畫電影業務,就意味著需要先進的數據中心。一般來說,一部動畫電影需要四年制作周期,這期間幾百位藝術家和工程師會創作出5億多個數字文件,這些文件用單臺計算機來進行渲染的話,大約需要2億個計算小時,相當于一臺計算機算2.2萬年,或者2.2 萬臺計算機算一年。如此大的負荷非常需要超級計算來完成。

夢工廠計劃升級的數據中心已經有22年歷史,無處擴展的物理空間和電源瓶頸都是增加運算能力的大問題。聯想旗下使用“海神”溫水水冷技術的計算集群完美匹配夢工廠的需求:無需對建筑進行大改造的同時,實現更強的運算性能,以及反而更低的電力消耗。聯想的新計算集群讓夢工廠數據中心單位面積的計算功率提高了百倍,與傳統風冷系統相比,總體性能提高了20%,能耗降低了超過60%。

這項復雜的工程還經歷了新冠疫情的考驗。施工期間,正處于美國疫情最嚴重的時間段,包括國際物流在內的一切都受阻。夢工廠系統構架師斯克迪·米勒開玩笑說:“疫情期間我連一卷手紙都買不到,但卻可以買到并安裝好一臺超級計算機。”事實上,聯想在歐洲為夢工廠提前建造好了一切,最終擇機將計算集群整體運至南加州,并安裝調試完畢,上電一周內就投入了使用。作為一家業務遍及180個國家與地區的全球化公司,在全球范圍內協調資源與業務早已是聯想的常態。

“數據中心確確實實是我們工作環境的心臟。它持續運行、按需擴充,必須支持我們所有的創造力和追求。” 夢工廠的首席技術官杰夫·維克說,“今天看似不可能的事情,明天必將會發生。動畫制作的復雜性在不斷增加。早期電影《蟻族》和《鯊魚傳說》中蟲子和魚身上光滑、簡單的反光皮膚已經被材質更復雜的英雄角色們取代,英雄們復雜的皮毛、毛發和細致的表情使得創造它們的計算難度更高。技術在不斷發展和迭代,以匹配工作室創意人員雄心勃勃的愿景。”

聯想與夢工廠的合作,是動畫電影的領頭羊與超算技術的領導者攜手開拓動畫電影的創新,一個嶄新時代的開端。

而聯想在HPC的所有階段都有著豐富的經驗,無論是在最高水平的超級計算輔助研究,還是在廣泛的商業和工業應用方面。自2018年6月登頂之后,聯想在Top500.org性能最強的超級計算機排行榜上占有的份額,至今一直名列第一,超過了任何其他供應商。2021 年全國「兩會」即將在京啟幕,聯想集團董事長兼首席執行官楊元慶作為代表,提出《關于推進算力基礎設施建設,有效支撐中國數字經濟高質量發展的建議》。他指出,建議加強國家層面在算力基礎設施建設的頂層設計和總體規劃,引領算力基礎設施整體有序發展;倡導建設多元化、智能化、高效能的新型算力基礎設施,有效支撐數字經濟的高質量發展;推動制定以應用效能為導向的算力評價體系和評測標準,引導算力基礎設施建設健康發展。