云计算需要"大服务器" 浪潮8路产品揭秘

俗话说，"分久必合，合久必分"，IT领域也是如此。从上世纪五六十年代以来，计算模式先后经历了大型主机集中处理、小型机及PC服务器分布式计算的历程，而今，随着虚拟化、云计算、新一代数据中心应用的兴起，集中计算再次焕发青春。进入2010年，一个新的趋势是八路以上的大型X86服务器的回归!由于英特尔今年发布了新一代的基于QPI架构的多路处理器至强7500，8路服务器不再是阳春白雪，预计全球范围内将有10个厂商推出此类产品。

4月2日，国内厂商浪潮公司率先拉开帷幕，在北京发布了其自主设计的8路系统天梭TS850。浪潮集团高级副总裁王恩东在会上表示，通过自主创新发展高端服务器不仅是国内企业发展、产业升级的需要，更是云计算时代国家信息安全的前提基础。为此，浪潮投入巨大的人力、物力和财力，来研发大型多路服务器系统。浪潮天梭TS850的问世仅仅是新的起点，16-32路等更大型的X86系统已在研发当中，预计32路容错服务器有望在年底推出。

未来云计算需要"大服务器"

其实，8路以上的X86服务器并非新鲜事物。在此之前，IBM、Unisys就已经拥有了8路、16路基于英特尔至强处理器的系统，HP、曙光也推出了基于AMD皓龙处理器的8路服务器。不过，8路X86系统的销量一直很小，这主要是因为双路和4路X86服务器已经能够满足大多数中小企业用户的需求，而对于金融、电信等少数行业领域的核心关键应用来说，仍然由RISC/UNIX系统主导，包括IBM的POWER小型机、HP的安腾服务器、SUN/富士通的SPARC系列。

虽然多年来X86一直在侵蚀RISC的领地，但在性能、可靠性、可用性、解决方案等方面仍然难以完全取代小型机应用模式;同时，国际大厂往往同时拥有X86和RISC两条产品线，出于自身得益考虑，也不可能完全偏向某一种业务。浪潮集团技术总监胡雷钧在接受IT168记者采访时谈到，过去的X86系统，从性能上来说，确实打不过RISC，但今天的X86服务器已经完全可以覆盖RISC的双路、四路甚至更高路数的服务器。

除了大型、核心数据库需要这种紧耦合、共享内存、多线程并行的大服务器外，在高性能计算领域，气候、基因、能源、经济模式问题的研究也需要更细粒度的仿真，同样需要系统具体更大的内存和更高的可扩展性。

此外，浪潮还看到了新的应用机会：云计算。浪潮集团高级副总裁王恩东在发布会上谈到，"每一次重大技术变革都会引起产业的重新洗牌，成为大企业兴衰交替的关口。大型机时代造就了IBM、CRAY等巨人，网络计算让SUN、HP等公司崛起。而今天信息产业又面临着新的技术架构的变革，这就是包括学术界、产业界甚至政府都在关注的云计算。"

王恩东认为，虽然今天的谷歌、亚马逊等云计算代表企业大量使用了低端的X86服务器，将成千上万台服务器堆积在一起来提供云计算服务，但这只是权宜之计、无奈之举。"并不是说把成千上万的小的发电机堆到三峡就能够成为大型发电站，它的效率一定会非常低，这是很大的问题。"

而且，今天的云计算服务还都是周边的一般性应用，未来云计算要进入关键领域，对系统可靠性、服务水平的要求会非常苛刻，对底层物理设备的要求也会越来越高。"要解决这些问题，只有依靠'大服务器'，大型服务器将成为云计算硬件基础的核心，成为云计算的硬核。"

胡雷钧也谈到，对于公有云来说，实际设计系统时是高低系统搭配的结合，而对于私有云而言，其根本是对资源的虚拟化和利用，而最适合资源切分的模式就是资源池，从这个角度看，大机器本身就是一个大池子，只要价格合适，对用户来说一定是大机器更好。

三步走 浪潮高端战略布局

出于"高端服务器是市场竞争战略制高点，高端市场的空间和机会很大，国家信息安全需要国产自主核心关键设备"等因素考虑，浪潮多年前就确定了一定要在高端系统取得突破与发展的战略。

据胡雷钧介绍，浪潮的高端布局具体分为三个阶段，首先是企业级服务器，主要面向大型数据库和高端高性能计算，如自主八路服务器。下一阶段则是面向关键业务应用级别的16路和32路服务器，从而形成从单路通用系统到32路高端容错服务器的产品布局。在未来，还要做大型主机系统，以支撑起国家级别的关键应用，如银行、电信、金融等。

目前，浪潮为高端服务器的开发已经在其国家重点实验室兴建了5500平米的实验室，新投入资金5300万元。天梭TS850正是这一战略继去年单款四路服务器销量破万之后的最新成果。

TS850：浪潮首款自主设计八路服务器

据了解，浪潮天梭TS850八路服务器系统，在6U空间里集成了8颗至强7500处理器(共64核，128线程)、1TB DDR3内存、18颗2.5寸硬盘(近10TB内部存储容量)、9个PCI-E扩展接口。单独一台TS850的峰值浮点计算能力就达到了578.56Gflops，在计算、存储能力方面可以取代两年前满满一个42U机柜的服务器。

硬分区：硬分区原来只是RISC小型机的"专利"，现在X86系统也可以做到了。由于采用了静态硬件分区技术，一台TS850既可以当成8路系统使用，也可以当成两台独立的物理服务器使用，这两个物理分区可以实现资源的均衡分配，使用双机HA方案，也可以运行不同的操作系统。操作起来比较简单，无需硬件拆卸。

可靠性设计：TS850的可靠性设计集中体现在两个层面，首先是电源、信号、散热系统的高可靠设计，这些是系统稳定可靠的基础，包括电源完整性设计、信号完整性设计、散热设计等;其次是系统高可用设计，包括CPU、内存、I/O等关键部件的冗余、容错设计。这方面的RAS特性多达20多项，如内存镜像、SMI通道Failover、1200W 3+1电源冗余、MCA恢复、QPI总线纠错等。其中的MCA功能，可以在系统发生故障时由处理器侦测到故障，并通知操作系统把故障隔离在一定的范围内，保证系统在小故障的情况下不会造成宕机，这样可以把Windows系统里将近90%以上会造成死机的故障隔离掉。处理器QPI的RAS特性可以保证在出现单位错误时及时纠正，在多位错误时可以通过数据包的重传实现数据的稳定。

监控管理：对于身负重任的高端服务器系统来说，完善的监控管理同样是必不可少的。为此，TS850采用了独立的嵌入式监控管理系统，通过100多个传感器，对系统的整体状况进行控制，包括温度控制、电压调节、风扇转速的调整等。当系统出现故障时，可以通过邮件、LCD触摸屏和声音报警系统等多种方式来报警。同时支持本地和远程两种可视化管理，管理员不用显示器、键盘、鼠标，就可以通过机器前面板上的LCD触摸屏来监控系统的状态，进行系统重启、BIOS配置等操作;也可以在100公里以外就像坐在机器旁边一样进行远程操作，包括重启机器、系统配置、系统分区等。

节能降噪：TS850在6U机箱里集成了大量高功耗器件，散热是一大难题，对系统的稳定性有很大的考验。让人惊奇的是，当环境温度高达40度时，TS850仍然可以稳定工作，而一般服务器的环境温度上限只有35度。另外，在散热风道上采用了类似汽车排气管那样前紧后松的设计方式，使得系统的噪音大为降低，在系统满载运行的情况下，仍然可以把噪音控制在64分贝以下，比上一代的四路服务器的噪音水平还要低。

安全设计：在安全方面TS850也还实现了一些独创性的设计。如其中TPM系统安全模块可以对系统进行立体化的加密：BIOS、硬盘密码固化在安全模块中，即便断电信息也不会丢失;从开关机、硬盘，到系统登录、软件登录进行全方位的加密;可以加密硬盘的任意分区，杜绝数据被任意读取。

TS850自主设计的程度有多高?

胡雷钧表示，TS850在八个方面实现了自主设计，包括架构设计、结构设计、散热设计、原理设计、PCB设计、BIOS代码开发、高速信号仿真设计、监控管理模块设计等，是目前国内全自主开发水平最高的服务器系统。

八路服务器的复杂布局对厂商的设计实现能力有极为苛刻的要求。据称，在整个设计过程中，浪潮技术人员总共阅读了超过1000种基本电子器件的规格。各种板卡的零件数量高达1万个，总引脚数达到5万多个，需要手动布线的网络达到2万个以上。仅监控管理模块设计，就实现了10项专利。另外，浪潮还是首家实现针对8路服务器BIOS开发验证的国内厂商。

胡雷钧谈到，在过去一年进行八路服务器到32路高端容错计算机的研发中，浪潮积累了很多关键技术，包括虚拟化、监控管理、系统高速互联、高可用、高端服务器主板设计等。"这些高端设计技术可以很好地辐射到低端服务器上面，可以让产品有更好的性能、更低的成本、更高的可靠性和更好的可扩展性。"

他透露说，针对下一阶段的16-32路的产品，浪潮将在体系结构上进行自主设计，在系统核心级的芯片、用于系统级互联的芯处上取得突破。

小结：国产8路服务器推广呼吁政府支持

从服务器的扩展方式来看，存在横向扩展(Scale-out)和纵向扩展(Scale-up)两种方式。前者X86系统发展很顺利，每年TOP500、TOP100都有超大规模的集群系统诞生，目前无论是国际厂商还是国内厂商，都拥有构建大规模集群系统的能力;后者则是RISC系统占优，构建16路以上大型SMP系统的技术能力只掌握在IBM和惠普等少数国际厂商手中，国内厂商只能做到8路X86系统，当然这很大程度上是受限于英特尔和AMD等CPU芯片厂商。

而今，英特尔Nehalem-EX的问世以及未来Westmere-EX芯片的规划，都让各大服务器厂商看到了X86系统继续往Scale-up方向突破发展的机会，对于只拥有X86产品的国内厂商来说，更显关键。而且，虚拟化、云计算、大型数据库、高性能计算等也为相比RISC更具性价比优势的多路X86系统提供了应用基础。

不过，毕竟对于8路、16路、32路系统，国内厂商还处于初步阶段。面对强敌环伺的竞争环境，面对由国际大厂控制的整个软硬件生态环境，除了进一步完善产品布局，取得技术突破，构建完整软硬解决方案之外，更需要有政府采购政策的支持，何况这类服务器上面承载的系统往往关系国家、产业的信息安全。过去，国家对大规模集群系统的开发和推广进行了大力扶持，而今，对于多路"大服务器"的支持成为了新的课题。

需要注意到，今天国内IT企业在同国际厂商竞争时，已经不是单一产品、单个厂商之间的比拼，而是整个产业链的较量，因为今天中国已经拥有浪潮、曙光、联想、中兴、华为、中科红旗等分布在产业链各环节上的厂商。多路服务器的应用往往是解决方案模式，跟单路、双路产品大有不同，单打独斗难成气候，整个产业需要协作起来。

对此，王恩东指出，政府采购中支持国产货的政策应该落到实处。比如，在招标文件中应该明确规定，服务器不仅要支持Windows、UNIX，也要支持红旗、中标等国产Linux，数据库软件不仅通过IBM、HP的测试，也要在浪潮、曙光等国产服务器上通过兼容性认证。只要这样，用统一的标准去评，才有可能打破美国IT企业在整个产业链上的垄断地位，国产厂商才有可能在产业链的环节上取得更大突破。