北京2022年1月12日 /美通社/ -- 一臺服務器，要經歷多少打磨與雕琢，方能抵達客戶？因果相承，已是全球第二、中國市場第一的浪潮服務器，耀眼成績的背后有著怎樣的努力和堅持？高(gao)品質的代名詞，何以得來？滿(man)足客戶需求，一(yi)句(ju)說(shuo)易行難的(de)行業口頭禪(chan)，要(yao)如何做到的(de)？

浪潮信息邊緣計算產品總設計師孫波，將(jiang)為大家講述(shu)關于服務器誕生的歷程：

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小風扇，大學問

隨著業務負載的(de)(de)(de)激增(zeng)，服(fu)務器計算(suan)、存儲的(de)(de)(de)性能也在不(bu)斷提(ti)升(sheng)，CPU、GPU等部(bu)件功耗快速(su)攀升(sheng)，比如CPU最大功耗從(cong)原來(lai)的(de)(de)(de)150瓦提(ti)升(sheng)到(dao)200瓦、250瓦甚(shen)至300瓦，服(fu)務器內部(bu)熱量疏導面臨巨(ju)大挑戰，散(san)熱風(feng)扇的(de)(de)(de)轉(zhuan)速(su)從(cong)每分鐘(zhong)1萬轉(zhuan)提(ti)升(sheng)到(dao)2萬轉(zhuan)，甚(shen)至達(da)到(dao)3萬轉(zhuan)。但對(dui)于高精密度(du)的(de)(de)(de)服(fu)務器來(lai)說，看(kan)似簡單的(de)(de)(de)風(feng)扇轉(zhuan)速(su)提(ti)升(sheng)可能會(hui)產生(sheng)一系列復雜影響，就像(xiang)氣象(xiang)學家(jia)提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)“蝴蝶效(xiao)應” -- 亞馬遜流(liu)域的(de)(de)(de)一只蝴蝶扇動翅膀(bang)，可能會(hui)掀(xian)起(qi)密西西比河流(liu)域的(de)(de)(de)一場風(feng)暴。

因此，散(san)(san)熱仿(fang)真成(cheng)為服務(wu)器設計中(zhong)很(hen)重要的(de)一環，他決(jue)定著(zhu)(zhu)在不同業務(wu)負載中(zhong)，如何為整個(ge)(ge)系統提供最合(he)適(shi)的(de)溫度環境，以保證計算、存(cun)儲發(fa)揮(hui)最佳實(shi)力(li)。但就在日常的(de)散(san)(san)熱仿(fang)真中(zhong)，工程師發(fa)現風(feng)扇(shan)隨著(zhu)(zhu)轉(zhuan)速提升，吹出來的(de)風(feng)流(liu)實(shi)際上會有湍流(liu)效(xiao)應，也就是說風(feng)并非平穩的(de)沿著(zhu)(zhu)直線流(liu)動，而(er)是旋(xuan)轉(zhuan)著(zhu)(zhu)往前走，數個(ge)(ge)風(feng)扇(shan)之間的(de)風(feng)流(liu)就會“打架”、產生“亂流(liu)”，造成(cheng)內(nei)部(bu)氣流(liu)、部(bu)件的(de)振(zhen)動。如何解決(jue)該問題呢？

這需要(yao)機箱(xiang)結構方面，對風(feng)(feng)扇進風(feng)(feng)口(kou)的風(feng)(feng)流(liu)、風(feng)(feng)道，進行約束、整流(liu)。浪(lang)潮信息在其(qi)新一代產品(pin)M6系(xi)列服務器之上，新增(zeng)“波導網”設計 -- 當風(feng)(feng)流(liu)通過這個六(liu)邊形蜂(feng)窩狀波導網時(shi)，旋轉的湍流(liu)被切割(ge)成平(ping)流(liu)，為(wei)整個空間提(ti)供平(ping)行穩定(ding)且強勁的氣流(liu)。

這一巧思收益顯(xian)著，不僅大幅降低因為空氣擾動(dong)帶來的振(zhen)動(dong)，還提升(sheng)了(le)17%~22%散熱效率。

另外還有一些設(she)計，比如將硬盤懸浮使其與機箱軟(ruan)連接(jie)，緩沖、吸收(shou)振(zhen)(zhen)動，以(yi)及(ji)加(jia)裝吸音(yin)棉來減少振(zhen)(zhen)動及(ji)噪音(yin)。

服務器，是(shi)(shi)一(yi)類成熟已(yi)久的(de)產品形態，其架構、組(zu)件、搭配(pei)、布局等諸多(duo)環節(jie)經(jing)過幾十年的(de)發展，業已(yi)定型。可供(gong)研(yan)發人員(yuan)施展的(de)空間，更多(duo)的(de)是(shi)(shi)在細節(jie) -- 基于“大處著眼、小處著手”，浪潮信息工(gong)程師從細節(jie)入(ru)手，發揮創新及工(gong)匠(jiang)精(jing)神(shen)，力求(qiu)(qiu)做到精(jing)益求(qiu)(qiu)精(jing)。

大機柜，大動作

風扇緊隨硬盤(pan)，是(shi)(shi)業內通行的(de)(de)做法。硬盤(pan)自身(shen)的(de)(de)振動和風扇轉速提高(gao)帶來的(de)(de)振動，對硬盤(pan)的(de)(de)損傷極大(da)，導(dao)致故(gu)障發生(sheng)，兩者疊(die)加(jia)帶來的(de)(de)影響更是(shi)(shi)明顯。

如果(guo)將風(feng)扇移至(zhi)到(dao)(dao)服務器機(ji)柜(ju)(ju)的(de)后端呢？浪潮(chao)整機(ji)柜(ju)(ju)服務器就采用了(le)這樣(yang)的(de)結構，將風(feng)扇移至(zhi)機(ji)柜(ju)(ju)的(de)最后部(bu)，拉遠與硬(ying)盤的(de)距離，而和機(ji)柜(ju)(ju)柜(ju)(ju)體形成(cheng)了(le)一個整體。相比(bi)風(feng)扇，機(ji)柜(ju)(ju)的(de)體量巨(ju)大(da)，兩者的(de)振動(dong)疊加(jia)實際上起到(dao)(dao)了(le)“削(xue)峰填谷”的(de)功(gong)效(xiao)。此振動(dong)再傳到(dao)(dao)硬(ying)盤之時，就已經有(you)了(le)大(da)幅降低。

“如(ru)此設計的(de)效果明顯，相(xiang)比傳統的(de)服(fu)務器結構，硬盤故障(zhang)率下(xia)降(jiang)了將近一(yi)個數(shu)量(liang)級(ji)。”

事(shi)實上，這樣的(de)設計(ji)并非是簡單(dan)的(de)移位而已，既定的(de)服務器電源、硬盤、存儲等(deng)內部(bu)結構需(xu)要重新規劃，其間的(de)組件需(xu)要重新布局，是牽一(yi)發而動全身的(de)大動作(zuo)。

不僅(jin)僅(jin)是產品設(she)計的(de)“大動作(zuo)”，全(quan)新結(jie)構的(de)整機(ji)柜(ju)服(fu)務器還要考慮如何保障運輸過程(cheng)(cheng)中不受(shou)道(dao)路顛(dian)簸(bo)的(de)振(zhen)動影響。因此測(ce)試(shi)(shi)工程(cheng)(cheng)師在貨車(che)(che)輪軸、車(che)(che)體(ti)、服(fu)務器機(ji)柜(ju)柜(ju)體(ti)及節點、硬盤、內(nei)存，以及機(ji)柜(ju)的(de)木(mu)托，幾乎所有會受(shou)到振(zhen)動的(de)位置都安裝傳感(gan)器，驅車(che)(che)從(cong)濟南(nan)出發(fa)到杭(hang)州千(qian)島湖，又北上一直到內(nei)蒙古，全(quan)程(cheng)(cheng)奔襲約(yue)三千(qian)公(gong)里(li)，為的(de)就是抓取沿途所有的(de)振(zhen)動信息，形成(cheng)基于(yu)路譜(pu)的(de)振(zhen)動測(ce)試(shi)(shi)數據(ju)樣本，以此路譜(pu)測(ce)試(shi)(shi)而形成(cheng)服(fu)務器機(ji)柜(ju)測(ce)試(shi)(shi)的(de)標準和(he)規范。

同時，此標準和規范還要更嚴格于路譜測試中(zhong)取得的數值，從而保證機柜成品在運輸及(ji)交付過程中(zhong)萬無一失。

盡(jin)管如(ru)上文所言，服務器這種成熟(shu)型(xing)產(chan)品給予研(yan)發的(de)(de)施展空間有限，但(dan)浪(lang)潮(chao)信(xin)息似乎未曾(ceng)受此制約，敢讓舊貌換(huan)新顏，其創造力(li)顛覆(fu)了業界規(gui)則，重新定義了IDC，將整(zheng)機柜作為大規(gui)模數據中心部署的(de)(de)“積(ji)木”。如(ru)今(jin)，不斷升(sheng)級(ji)的(de)(de)整(zheng)機柜形態(tai)(tai)的(de)(de)服務器成為近50%的(de)(de)大規(gui)模數據中心的(de)(de)主流形態(tai)(tai)。

從數據中心到邊緣，服務器開始防水、防塵、耐高溫

相比(bi)通(tong)用(yong)服務器(qi)(qi)，邊緣計算對服務器(qi)(qi)的要求更(geng)高。其部(bu)署場景(jing)從(cong)“條件優越”的數據(ju)中心遷移至沙漠(mo)戈壁、江河(he)湖(hu)海、東北油田等“極端惡劣(lie)”的場景(jing)要承(cheng)受(shou)風(feng)沙、雨水、酷熱、嚴(yan)寒等多(duo)重考驗。

比(bi)如(ru)在戶外場景中(zhong)，服務器(qi)難免會遇到雨水淋浸，如(ru)果密(mi)封性不達(da)標，雨水通(tong)過縫隙滲(shen)到電子元(yuan)器(qi)件或者PCB板上，極易(yi)引起元(yuan)器(qi)件短路甚(shen)至設備報廢。針對這樣(yang)的(de)使用環境(jing)，工程師(shi)要進(jin)行防(fang)水防(fang)塵實(shi)驗，并(bing)優化服務器(qi)內部散熱結構，以保障無論是高(gao)溫(wen)、暴(bao)雨還是風沙、極寒(han)的(de)惡劣戶外環境(jing)中(zhong)依然可以穩定運行。

比如路邊的信號控制箱，由于箱體內沒有散熱裝置，一些簡單的通風孔因避免雨水進入而將出口設置為朝下，熱氣流很難排出，所以當外界溫度達到40攝氏(shi)度(du)時，箱體內部會遠遠高于這一數字——相應的，浪潮邊緣服務器要求支持到65攝氏度甚至70攝氏(shi)度的高溫。

無空(kong)想不(bu)臆斷(duan)，一(yi)切結論來源于(yu)實(shi)踐，取自于(yu)真實(shi)需求。

品質的守門員

以上(shang)案例，只是在(zai)“浪潮(chao)澎湃(pai)實驗室”進(jin)行過(guo)的幾個小片段，窺斑見豹，這樣的場景在(zai)此地時時上(shang)演、發(fa)生著(zhu)。

在澎湃實驗(yan)室里，擁(yong)有包括氣(qi)候環(huan)境(jing)、機械(xie)環(huan)境(jing)、結構散熱、電磁(ci)兼(jian)容(rong)、系統驗(yan)證、精密(mi)測量、失效(xiao)分析和數(shu)據中心(xin)等(deng)實驗(yan)室，涵蓋服務(wu)器創新技術(shu)預研、產品部件驗(yan)證、新品定型(xing)、出(chu)廠(chang)質(zhi)量檢測等(deng)一系列測試環(huan)節。

同時，其間(jian)的每一(yi)項測試，都有著細致的流程及管控措施(shi)。

浪潮每年研發兩三百款產品，據統計，每一款產品在(zai)出廠前都會(hui)經過超(chao)2000次的測試(shi)(shi)，涵蓋30余種極(ji)限測試(shi)(shi) -- 毫無疑問，“浪潮澎湃實驗室”嚴苛的研發標準(zhun)和測試(shi)(shi)機制(zhi)，保障著(zhu)服務(wu)器產品的高品質(zhi)。

高標準嚴要求

值得特別指出的是，針對一些具有國標的產品線，需要在國標基礎上再額外提高標準。例如通用服務器，其國標要求是在35攝氏(shi)度高溫下持續運行兩小時，而在澎湃實驗室里會將此標準做進一步的細化和加嚴測試 -- 在高溫高濕和高溫低濕環境下將溫度上提至40攝氏度(du)，持(chi)續運(yun)行16小時(shi)甚(shen)至24小時(shi)。

而針對一些暫時沒有國標或者新產品，需要積極摸索、提煉其測試標準，這個從零到一的過程，實際上更多源于經驗和測試手段總結而來。前文提到的，邊緣服務器支持65攝氏度甚至70攝氏度高溫，即(ji)是一例證。

無論(lun)有無國標(biao)，工程師都(dou)會(hui)按(an)照業(ye)界實際使用的環境、應用場景來不斷打磨其產品，并提高標(biao)準，即“高標(biao)準嚴要求”。

在遵循并超越(yue)標(biao)準的同時，浪潮信息還積極(ji)參與制定標(biao)準。

截(jie)至目前(qian)，浪潮信息(xi)牽(qian)頭和參與(yu)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)制(zhi)修訂99項，其中國(guo)際標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)8項，國(guo)行(xing)(xing)標(biao)(biao)79項；在服(fu)務器領域，牽(qian)頭和參與(yu)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)制(zhi)修訂11項，其中國(guo)際標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)1項，國(guo)行(xing)(xing)標(biao)(biao)8項；牽(qian)頭制(zhi)修訂的(de)5項服(fu)務器國(guo)家標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)已發布，其中GB/T 39680-2020《信息(xi)安全(quan)技術—服(fu)務器安全(quan)技術要求和測(ce)評(ping)準(zhun)(zhun)則》，適用于(yu)服(fu)務器的(de)研制(zhi)、生產、維護和測(ce)評(ping)。

圍繞著服(fu)務器做足文章，浪(lang)潮對此(ci)不遺余力。

聯合定制開發

不僅(jin)如此，浪潮首創的JDM（Joint Design Manufacture，聯合設(she)計開發(fa)制造）模式，也正在凸顯出驚(jing)人的爆發(fa)力。

而今，客戶需求(qiu)的(de)差(cha)異化愈(yu)加明顯，需要服務(wu)器產品(pin)在品(pin)類、功能和配置(zhi)等更加豐富、多樣。特別是邊緣服務(wu)器，面對的(de)應(ying)用場景千差(cha)萬別，連接的(de)設(she)備五花(hua)八門，都極具“個性”。

如何做到模塊化(hua)設計(ji)，將個(ge)性需(xu)求“產品化(hua)”？在(zai)保證高品質(zhi)的前提(ti)下，如何進行快(kuai)速迭代(dai)、縮(suo)短交付周期？如何將計(ji)算、AI、網(wang)絡(luo)處理、接口等功能單元獨立出來，并可以(yi)靈活地按需(xu)組合(he)？……

JDM就是浪(lang)潮正在推行(xing)并取得顯著成(cheng)效的“方法論(lun)” -- 從其具備的五項要素(su)及特(te)點，就可看出(chu)這一模式具有的優越(yue)性，即(ji)共同挖掘需求(qiu)、協同研(yan)發、產品管控、供應鏈對接(jie)、全球交付(fu)與服務。

歸(gui)結到底，JDM模式即是“聯(lian)合定(ding)制開發”的理(li)念：從產品立(li)項(xiang)研發之時，客(ke)戶就深度(du)參與，雙方緊抓實際需求(qiu)予以產品定(ding)制，并將定(ding)制這一核心(xin)理(li)念貫穿(chuan)于(yu)產品全生命周期。

近幾年(nian)，浪(lang)潮先后與阿里、百度、騰(teng)訊、京東、網易等客戶進行了JDM合作，在AI、邊(bian)緣、云計算(suan)領域(yu)聯合創(chuang)新。

系出“澎湃”

研發及測試工作，從(cong)來都不(bu)是(shi)腦洞大開、靈感乍(zha)現、一蹴而就(jiu)，而是(shi)無數(shu)的測試、紛(fen)繁的數(shu)據、反復(fu)地(di)打磨、辛(xin)勤的日與夜……也(ye)唯有“精(jing)益求精(jing)”一詞(ci)來描述。

自1993年推出首款服務器，近30年心無旁騖，積跬步致千里，浪潮信(xin)息(xi)的(de)成功實(shi)屬必然(ran)，奪得全球第(di)二即(ji)是市場對其授予的(de)軍功章 -- 之上，亦有“澎湃”之名……