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浪潮“智造者”:方寸之間的計算“煉金術”

2022-01-18 11:04 6759

北京2022年1月18日 /美通社/ -- 人來貨往的碼頭車站,無數貨物在有序的奔赴各自的目的地;阡陌縱橫的田間地頭,無人機值守著一望無際的萬畝良田;緊張忙碌的生產車間,一排排成熟的機器手臂,代替人力重復著日復一日的勞作……

這一幅幅生機勃勃的,由科技創新勾畫的數字經濟藍圖背后,似乎是神奇的“神筆馬良”揮舞著一支“神筆”在妙筆生花,而那支神奇的毛筆,都有一個相同的名字,就叫做:計算力。

當這支“神筆”用蒼勁的筆鋒,在千行百業數字化轉型的場景中,將無數個需求一一呈現。在筆鋒之下,計算力的最基本的承載單元“服務器”的身上,也藏著很多不為人知的秘密。

最關鍵的一個就是:空間。

在同樣一塊物理空間內,承載的計算力越多,計算力所能畫出的色彩和畫面也就越豐富。換言之,如果同一塊物理空間內的計算力能夠翻倍,那么計算力所承載的數字經濟價值也同樣可以倍增。

這就是,方寸之間的魔法,賦予數字經濟最非凡的意義。

而浪潮信息,正手握“匠心”的魔法棒,在服務器的“方寸之間”,施展著“點石成金”的秘術。

https://haokan.baidu.com/v?vid=14978933364893647669

空間魔法

浪潮信息的服務器研發部門,接到了一個“不可能完成”的任務:挖掘現有服務器物理空間,將信息容量翻一倍,還要算得快,跑得穩。


浪潮信息服務器產品總設計師陳彥靈表示,“服務器的設計標準化程度很高,在2U的固定空間里,服務器的零組件之間的協同關系早已確立,信息容量翻倍,設備就增加一倍,盲目壓榨空間會直接影響運轉,既要保證數據裝得下,還要跑的穩,在原有基礎上做到信息容量倍增,是一個極大的難題。”

在有限空間下不斷提高計算密度,同時具備強大IO擴展性,滿足計算需求并突破數據傳輸瓶頸,一直是浪潮服務器追求的目標。因此,浪潮信息決定在NF5266M6服務器上解決這個難題。

研發團隊通過服務器結構仿真,決定拋棄原有的托起式結構,將硬盤固定在邊框上,實現2U空間3層24塊硬盤的架構。但光固定住硬盤是不行的,還要方便運維,要讓設備“拿得起,放得下”。為此,工程師從傳統工藝中汲取靈感,設計了便于拆卸的邊框卡隼機構,合理布局內部結構,在無數次的實驗打磨之后,終于實現了計算、存儲和IO的極致均衡。

并由此做到,1臺5266M6服務器可提供相當于1.5-2臺通用服務器的存儲容量,不僅節省成本,更關鍵的是數據容量提升了一倍。

這個小小的,基于“空間”的故事,其實反映了浪潮信息的“匠心”精神。

廣義的工匠精神,是指對產品的精雕細琢,精益求精,一絲不茍與持之以恒。它雖然不是從0到1的發明創新,但卻是從1到100的關鍵晉級方式。

尤其在企業級市場,云計算大行其道,物理機的存在感,在應用端缺乏感知,但并不代表物理機就失去了創新精神,浪潮信息用“空間”故事,告訴我們任何基礎技術,都有創新的意義。

匠心的故事

實際上,在浪潮M6服務器身上,不為人知的匠心故事比比皆是。

比如供電的故事。

由于服務器的性能越來越高,導致電源消耗越來越大,例如電源在相同的密度下,功耗提升很大,從過去550瓦已提升到2200瓦,但是電源效率的提升,依然跟不上客戶場景的功耗。

為了保證系統1+1冗余,系統負載的峰值隨時可能會突破2200瓦,這就會導致系統斷電。大家知道,英特爾在CPU上有一個技術可以設置:功耗到達2200瓦,CPU自動降低工作負載,以犧牲計算性能為代價,降低功耗。

浪潮信息站在客戶的視角,這是客戶難以理解的,為了保證負載的穩定,為什么要犧牲計算能力?對客戶來說,又快又穩才是他們的目標。

因此,浪潮信息設計了動態PowerCapping,可以動態檢測電源的狀態,讓客戶在電源安全的情況下,實現最高性能。

再比如,NF5266M6和上一代NF5266M5相比,是完全不同的產品。為什么?

因為浪潮在M6上做功耗升級,散熱就會受到影響,如果深度要保持和M5長度一致的話,就要2層架構改為3層架構。那么以前每層可以放12個硬盤,現在每層放8個硬盤,做到把硬盤的位置讓給主板。但是,3層24塊的硬盤要怎么擺放?這里面又是一個“方寸之間”的魔法故事。


硬盤最大的挑戰是,單個盤的可維護,同時還要保證有足夠的間隙而不產生摩擦。如果是此前的兩層設計,空間就足夠,但是3層架構就不那么容易實現。

因此浪潮將過去的從鐵件轉成了壓鑄件,以承載更多的重量,但是改成鑄件,插拔又很難設計,經過了非常多的試驗和探索,浪潮創新的發明了滾珠滑軌的設計,通過滾珠實現抽拉。

這個看似有些“奇怪”的設計,可謂是一舉兩得:第一,保證了足夠的散熱通道,第二,以滾珠代替滑軌保證整個結構順暢的插拔。

所以,匠心不僅是高品質的代名詞,是產品細節的精益求精,也是看得見摸得著的設計理念。或許,真正的匠心品質,就是在你永遠想不到的場景中,保持產品不斷突破過去無法企及的高度。

以客戶視角做創新

從這些設計的細節,我們就不難理解為什么浪潮服務器過去幾年,在全球市場和中國市場保持的快速增長,所有的成績都來自于每一處細節的創新,這是浪潮信息通過M6服務器呈現出來的品牌價值。

基于這一個系列服務器,浪潮信息所表現出來的能力,還有很多。

例如在硬件層面,通過雙層電源防護,過載實時響應措施確保系統供電安全;固件層面,M6依靠FPGA作為平臺信任根,可為BIOS、BMC等固件提供保護,實現啟動監測恢復,開機過濾,做到固件運行全過程安全可靠;系統層面,M6服務器以零故障、無宕機和免風險為目標制定系統安全策略等等。

再比如模塊的應用的難題,因為光模塊在70度的環境里,熱敏部件故障率會增加三到四倍。而浪潮NF5260M6做到了既支持前IO,又支持后IO,后邊只有電源線,這個設計就讓熱敏感器的可靠性變高了。

除此之外,還有精益智能化運維工具ISPIM v6版本,可以實現十萬臺級別異構設備的管理。同時,這個軟件不僅能管理浪潮服務器,還可以管理其他品牌的服務器、存儲和網絡。并且可以實現故障診斷和云端故障處理和報警。對于十萬級的數據中臺來講,這套智能化運維管理,可以讓資產管理效率提升到95%,前預警后診斷的準確率超過90%。

浪潮的數據顯示:新一代M6服務器相比M5在性能上有很大的提升,其中整體計算性能提升46%,應用測試Redis的延遲可以降低46%,TPS可以提升45%,MySql數據庫延遲降低36%,可見整體平臺的性能提升是非常大的。

也許有人會問,上一個時代的浪潮M5已經是業界的標桿了,為什么還要極致設計出M6?

因為,M5是基于幾年前用戶的應用場景去設計的,但是用戶的應用場景和需求在不斷變化,技術也在不斷的變化,浪潮信息要隨著時代的更迭持續創新,才能讓計算力賦能千行百業,因此才有了M6的誕生。

同時,浪潮會在M6上突破基準和要求去做一些更高技術的東西,本質上也是一種客戶視角的使然。比如滾珠滑軌,就是考慮到客戶要更容易插拔,正是這種客戶視角,讓每一代產品,都能成為客戶的首選。

消息來源:浪潮
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