對不起,我把Power服務器解剖了


對不起,我把Power服務器解剖了


一提到Power服務器,您的第一反應是什麼?

我聽到過某些行業客戶這樣說:

“那是電信、金融行業才用的,和咱關係不大。”

“有點小貴,我們可用不起!”

“好像有點‘封閉’吧,不是很開放?”


很多時候,“別人說”傳達給我們的只是一些片面的信息,就像成語故事瞎子摸象所描述的那樣。沒有真正觸摸或使用過Power服務器的人,可能永遠都不會有那種真實的體驗。不如來個狠的,把Power服務器解剖一下,也許會有完全不同的感受。說幹就幹!


01

Power服務器有“四高”


通常來說,人們會用“高性能、高可靠、高品質和高安全”這“四高”來概括Power服務器的典型特徵。我們就沿著這個思路,對Power服務器做一個解剖。


Power系統的高性能應該是最沒有異議和懸念的。


對不起,我把Power服務器解剖了


Power服務器最主要的應用場景就是電信、銀行的核心數據庫。就像一臺車的動力來源是發動機,一臺服務器的心臟就是CPU,它決定了系統整體的性能。Power處理器的強大體現在:具有業界最高的主頻,可滿足應用高負載運行的需求;具有更大的CPU之間的帶寬,比如CPU與內存之間、CPU與I/O之間具有更大的帶寬,內存帶寬相對x86服務器有1.5~1.8倍的提升;Power支持PCIe4.0,而現有的x86只支持PCIe3.0;Power支持GPU的NVLink2.0協議……經實際測試,浪潮商用機器(IPS)K1 Power在運行全球主流商業數據庫時,其性能是x86系統的兩倍以上。Power服務器整機性能強勁、使用效率高、資源整合能力強,並可通過分區的形式滿足不同的負載應用。


高可靠性是Power服務器與x86服務器之間最顯著的紅線,這有點像是豪華車與普通汽車之間的劃分。


在使用初期,普通汽車在性能等各方面問題不大,但是幾年之後,各種故障頻出,它與豪華車之間的差距逐漸顯露出來。從設計理念上看,Power服務器不但要保證強大的性能,更看重整個系統長期的高度可靠性。而實現這一點靠的就是RAS。比如,Power服務器採用了三個維度的容錯設計:空間冗餘,即多路徑冗餘容錯;時間冗餘,可以實現指令集的重試;信息冗餘,即多重的數據校驗。多重的冗餘設計只有一個目標,就是保障整個系統能夠持續穩定運行。


從硬件的冗餘上看,Power服務器採用帶外的、獨立的故障服務處理器,例如FSP處理器,並且從部件、系統、測試、散熱等各個方面採取嚴格的、高標準測試,以保證整個系統的高可靠。整個Power服務器的故障檢查器多達16萬個,遍佈系統的各個方面,可實時監測系統的運行狀態。從軟件的保證上看,K1 Power採用首錯數據捕獲機制FFDC(First Failure Data Capture),在設計階段就可進行各類錯誤的模擬,在實際運行階段還會做錯誤捕獲,一旦發生錯誤,在維護階段還可以做錯誤重現,也就是針對所有可能產生的錯誤,做到提前預警、備案和處理。


其實,RAS的高門檻體現在,其每一項功能的實現都要從芯片出發,從板機的設計到系統的設計、操作系統固件、操作系統BIOS,協同一致。Power服務器高可靠的與眾不同在於,它是一個整體的設計理念,旨在實現全站式的可靠性保障,同時還是細粒度的,面面俱到。達到這種級別的可靠性,不僅要有一個專門的高可靠性設計團隊,還需要長期的積累和打磨。


對不起,我把Power服務器解剖了


Power服務器的高品質,其實就是“高質量+高可靠性”。


只有遵從高級設計理念生產出來的服務器產品才是高質量、高可靠的。舉一個例子,Power服務器採用高達40層的主板設計,這是因為Power服務器的信號是高速信號,對信號之間的干擾非常敏感。所以,在板機設計時,為完全消除高速信號間的相互影響,保證高速信號的完整性,就必須做到每兩層信號之間都有一個D層,而x86服務器可能只有表面和底層是D層,中間都是多層的信號。40層板的設計對製造和加工工藝提出了極高的要求,還要付出成本的代價。另一個例子是高效的散熱設計。熱與可靠性是密切相關的。Power服務器通過採用優質的導熱材質、在CPU和散熱器之間應用銦片,以及動態分區散熱控制技術,提高了散熱效率,保證了系統整體的可靠性。


Power服務器的研發週期相對較長,這是因為它做了大量仿真工作,將各種可能的風險在設計階段就進行了有效規避。另外,Power服務器還採用了更高標準的檢測和測試,每臺服務器在出廠之前都要進行全檢測,一些核心部件還會經過特殊的測試。


最後必須要說的是安全性。


Power服務器主要為了滿足企業核心數據庫、核心應用的需求,所以在安全上絲毫不敢馬虎。Power服務器不會依賴於操作系統層面的安全性來保障整個設備的安全,而是會在一些更底層的技術層面做安全性的加固。比如,在部件層,Power服務器採用全自主開發的部件,以保證整個系統的穩定。另外,Power所有的部件維護都要通過嚴格的認證,確保系統一致性,不會被篡改。Power的安全功能設計,不僅僅涉及固件,更深入到底層的芯片,對硬件設計也有嚴格要求。


很多時候,品評一個產品的優劣,我們常說“是騾子是馬拉出來遛遛”。今天,我們對Power服務器來了一次解剖,還不全面,但其獨特的優勢已經凸顯出來。作為用戶,有時可能會更多地看“眼前”或“短期”,比如性能指標、採購價格等。但實際上,一個產品是否適用、好用,還是要經過長期的使用和考驗。特別是作為應用於核心應用中的服務器,長期的穩定、可靠、安全才是最重要的。這需要多年研發的磨練和積累,也需要大量、長期的客戶實踐來證明。Power服務器就是一個可以長期信賴的“夥伴”。浪潮商用機器自研的K1 Power發揮了Power服務器的優勢,並且在國產、適配本地客戶需求方面實現了創新,完全可以滿足國內行業客戶對核心應用安全、穩定、可靠運行的要求。


Power服務器的發展需要“傳幫帶”,更需要持續地創新,以及適配更多的應用場景。浪潮商用機器正是這樣做的。


02

在追逐高端服務器的路上從未停歇


雖然2018年5月2日才正式營業,不過作為Power服務器在中國的“代言人”,浪潮商用機器在國內Non-X86服務器市場上已經擁有65%的市佔率。浪潮商用機器一手抓傳承,幫助現有客戶平滑完成從POWER5、POWER6和POWER7向新一代Power平臺的平滑遷移和轉換,繼續鞏固傳統優勢的金融、電信市場;浪潮商用機器一手抓創新,除了在技術上不斷提升K1 Power的能力,還積極拓展政府等更多潛力行業,並在大數據等新興領域取得了顯著突破。


不過不要誤會,浪潮商用機器並不是一家貿易公司,除了Power服務器在中國的銷售以外,公司挑起了從產品的開發到銷售再到服務和解決方案的整副重擔。浪潮商用機器的成立,為Power的開放式創新,尤其是生態的拓展和創新開闢了一條新路。浪潮商用機器現在可以從事板機的設計、固件的開發,以及K1、K-UX操作系統的制式兼容。Power的開放擲地有聲。


浪潮商用機器趕上了好時候,客戶對關鍵應用的重視、Power技術的開放,更重要的是,浪潮多年來在高端服務器上的佈局、積累現在到了收穫的時候。浪潮很早便開始了在小型機上的研發和戰略佈局。1993年,在浪潮董事長孫丕恕的帶領下,浪潮研發出中國首臺基於10顆486 CPU處理器的小型機SMP2000。突破高端一直是浪潮服務器的追求,但是苦於沒有高端處理器,只能用x86處理器堆疊。之後,浪潮成立了高效能服務器和存儲技術國家重點實驗室,再加上國家開始投入資源,浪潮做高端服務器的條件逐漸成熟。2010年,浪潮推出了基於32路安騰處理器的高端服務器,其突破性不僅僅在於推出了一臺高端服務器設備,而是通過自主研發,掌握了一系列開發高端服務器所必須的關鍵技術,比如處理器的互聯、Scale-up的緩存一致性等。從此,浪潮捅破了那層通向高端服務器市場的窗戶紙。


研發安騰服務器的過程並不像有些人說的那樣,走了一段彎路。其實,正是這段經歷,讓浪潮加深了對高端服務器市場和客戶需求的理解,也在一些關鍵技術上實現了突破,從而更加堅定了走向高端服務器市場的決心。這也為今天浪潮商用機器的成立埋下了伏筆。


早在2013年,浪潮便開始了與IBM合作的商討。2010年浪潮推出安騰服務器的同時,也開發了一套與Oracle數據庫最接近、兼容性最好的KDB數據庫。為了將KDB數據庫移植到IBM Power服務器上,浪潮還曾經調了兩臺自研的安騰服務器到IBM那裡進行相關測試。通過上述溝通與交流,IBM對浪潮的研發能力也有了全新的認知。


浪潮商用機器成立後,在北京、濟南建立了一支面向Power生態的專業開發團隊,核心研發人員有100多人,主要圍繞著Power架構做K1 Power的研發,包括了從板機設計到系統設計、固件和微碼設計,以及測試驗證、工程導入等各個環節。除了保證強大的單機性能以外,K1 Power研發團隊在整個系統的可靠性、可擴展性、安全性和管理等方面也進行了深入思考,不斷創新。


03

繼承傳統優勢,迎來新商機


哲學家黑格爾有一句名言——“存在即合理”。Power服務器之所以長盛不衰,主要因為它是企業核心應用中不可或缺的一環。


當前,金融行業仍是應用Power服務器的主力軍。在省級或市級的城商行、農信社和全國的股份制銀行中,80%都採購了浪潮商用機器的Power服務器,主要用於支撐銀行最核心的數據庫資源池平臺。舊版Power服務器上的資源可以平滑遷移至K1 Power服務器上。


2018年,政府行業客戶Power服務器的採購有了大幅增長,整體翻了一番,採購主要集中在稅務、公安、財政等細分領域,基本都是用新的Power服務器替換舊版的UINX小型機。


對不起,我把Power服務器解剖了


國內某運營商部署了2000多臺基於Power處理器的Linux服務器,主要用於大數據應用,平均每臺機器的工作負載超過75%。這也讓人們看到Power處理器在新興應用領域擁有更大的施展空間。


歸納來說,Power服務器的應用特色十分鮮明。在關鍵應用場景中,Power因其優異的縱向擴展性能和RAS特性,非常適合大型的核心數據庫和大量業務併發的情況。同時在一些新興業務場景中,比如分佈式存儲、大數據、AI等,Power服務器也都有機會。不久前,浪潮商業機器在國內某證券機構那裡做了PoC測試,用K1 Power服務器搭配國產存儲設備,在僅遷移平臺並沒有調優的情況下,5個月時間遷移了300多個應用,業務整體的處理時間縮短40%。


蘋果、梨、西瓜、葡萄、櫻桃等為什麼好吃?因為他們都是嫁接的。嫁接既可以保證母本的優良基因,同時生長速度更快。Power技術+浪潮商業機器的國產服務器平臺,可以更快地幫助國內客戶在關鍵應用場景和新興應用場景下帶來更多價值。

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