製作《阿凡達》的超級電腦中心

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摘要:Weta數據中心裝配了10000平方米的機房,填滿了惠普BL2x220c刀片式服務器,總計擁有4萬多個處理器和104TB RAM,通過光纖連接讀寫大約3 PB的數據。多重10G網絡連接緊密的包裹起上述裝備。
這裡是全球矚目的焦點,這裡是世界電影的前沿…在這裡,叢林環繞,5000名特種兵重兵把守…這裡坐落著《阿凡達》生產基地,美國聖地亞哥…啊不對,以上都屬口胡,我們今天要說的是為電影《阿凡達》進行渲染的數據中心。全球有很多風格各異的數據中心,不過新西蘭的Weta Digital肯定是最有目的性的。15年前由製片者彼得·傑克遜、理查·泰勒和傑米·希爾克發起建立,這個工作室成為了《指環王》系列電影、《金剛》重製版、《2012》等大片、以及眾多炫目的廣告片的搖籃。如今它又為詹姆斯·卡梅隆導演的耗資2億3千萬的大電影進行艱苦的渲染工作。實際上,4尊小金人和5個奧斯卡提名都不如一部《阿凡達》更能讓這個數據中心吸引人們的眼球。
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出版商朱迪·艾利說,「前幾個月我們接受了100多次採訪。」艾利坦言,有人能注意到華麗的商業運作背後,支持這一切呈現出來的技術因素,讓他感到欣慰。 正如他們解釋的那樣,Weta和《阿凡達》類型的鴻篇巨製得以呈現的關鍵因素就是數據中心提供的強大運算能力,以及藝術品一樣驅動計算進行的數據管理。
2008 年Weta數據中心重新裝配了10000平方米的機房,填滿了惠普BL2x220c刀片式服務器,總計擁有4萬多個處理器和104TB RAM,通過光纖連接讀寫大約3 PB的數據。多重10G網絡連接緊密的包裹起上述裝備。因為數據流要求絕對穩定,所以所有運算都不能借助互聯網,而需通 過本地機房網絡以儘可能高的帶寬完成。
為保持機房平穩運轉,Weta裝配了強制水冷設備,提升地板增強散熱,但也只是勉強抵擋為《阿凡達》這樣的 電影運算時散發出的強大熱力。好在他們的選址讓冬天需要的製冷成本大大降低,全水冷的總造價要低於使用空調的費用。每年因為調整一度室溫,他們可以節省幾 萬美元。數星期前,這個數據中心因為比同等規模的機房節省40%製冷成本而獲節能獎。
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Weta Digital實際上由構建物理模型的Weta工作室和進行實際運算的Weta數據中心兩部分組成。「如果什麼東西能拿在你的手心,它就出自Weta工作室。哪怕那是實際上不存在的東西,我們也能為你造出來。」
Weta的視覺特效處理單元,數字藝術家們使用Maya和皮克斯的renderman等 軟件把導演腦中所想變成三維圖形。工作人員介紹,電影工業的流程百年來變化不大,只有工具不同,另外和數據的聯繫也更緊密。
一個視覺特效數據中心 的最主要工作就是渲染,這就是喬·維爾基負責監視的工作。他每天站立在被稱為「渲染牆」的計算機集群前,監視數據在管線之間的自由流動。他這樣的工作被稱 為「牧馬人」。這原來是形容西部片中用來監管馬廄的職位的,當年的西部片中需要真實的馬匹來營造氣氛,和現在的特效製作確有異曲同工之妙。
群集系 統是皮克斯出品的,名叫「阿爾弗雷德」的多任務階梯式架構,把一個大任務分成數千個獨立的小單元來處理。每當有CPU完成任務空閒,就會被隨機分配新的任 務。在高峰時段,《阿凡達》每天要處理10000多個任務,也就是大約1300-1400萬個小單元。這是因為24幀每秒的電影畫面每一幀都要獨立的拆出 來加以渲染。
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數據中心要處理每秒7-8GB的數據,最近一段時間還要24小時連續運行。設備運行既不能太快,也不能太慢,而需要保持穩定的速度。而相比之下,《阿凡 達》成品源文件的數據容量就要微小得多了,僅僅是每幀12MB左右的數據,每秒288M或每分鐘17.28G。其實這個數字也很嚇人。
能讓這個數字奇蹟上演,需要一大堆電子藝術精英,計算機專家和數據庫工作人員的通力合作。這麼大規模的人員調動和協作在國外是少有的。這些人既充分發揮了他 們的獨立智慧,又體現出猶如一體的緊密聯繫,和不計成本的合作,才使這部片子的每一幀都精益求精,幾乎無可挑剔。他們就像矗立在機房裡的每一架刀片式服務器一樣,是影片《阿凡達》的最大功臣。


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