【IT168 专稿】随着IT技术的发展以及信息化程度日益提高,整个社会经济对IT系统的依赖性到了前所未有的程度,行业信息化应用中承担数据处理的“大脑”——服务器就更加关系到民生经济的命脉。
然而,尽管我国的服务器产业近年来发展较快,国产服务器在中国整体服务器市场所占的份额比例逐年提高,一些崇尚自主创新、专业从事服务器开发国产服务器企业正在逐步崛起。但总体来说,国产厂商推出的服务器产品大多数缺乏技术创新,缺乏足够差异化的市场竞争特性,更多的局限于中低端市场打价格战。
国产服务器要真正打破国外厂商的制约,就需要有自己的高端服务器。
日前,浪潮发布了全自主研发的关键应用主机天梭K1,最大可扩展32颗处理器,每分钟能够完成450万次联机事务处理,且达到5个9的可靠性,能够在部分关键业务应用中替代IBM P系列小型机,并已经在新疆建行区分行实现了成功应用。
行业应用的核心装备
何谓关键应用服务器?关键应用服务器是是一种高可用的商业计算服务器,是专门面向高端商业应用,承载着金融电信、税务、财政等关键行业的核心业务系统,具有极高的事物处理能力和极高的可用性。以银行和电信为例,我国四大国有银行每天的业务量大约为一亿,至少需要四台高端服务器。在电信业务中以山东为例,注册用户数超过2000万,每天要处理的业务量约为2.7亿,需要数十台小型机系统。
关键应用主机的主要特征是处理性能强大,主要用于联机事务处理,海量实时的结构化数据,计算能力强,可以处理大型数据库,海量数据处理,CPU注重事务处理能力,CPU规模8颗至64颗,体系结构特点,紧耦合,大SMP,大容量共享内存,大容量缓存,同一地址空间内行行线程数多,高可用性极高的可用性每年系统停机时间不超过5分钟。
关键应用主机在整个行业信息化中的位置极其关键,承担着整个业务系统的核心——数据库的数据处理与交换工作。关键应用主机需要多线程并发的处理能力,采用紧耦合架构对结构化处理提供重要支持。其计算能力扩展性、内存扩展性、I/O扩展性都是为数据库结构化处理的特征和需求而设计,满足整体业务系统对于响应速度和并发处理能力的要求,并通过系列容错和高可用技术支持数据库系统提供连续稳定的服务。
可以说,关键应用主机贯穿大机器研制、操作系统、中间件、数据库的系统工程,是带动信息产业发展和当前民生经济的核心装备。
突破技术封锁
关键应用主机在金融、能源、电信等关键行业应用中承担核心的位置,浪潮天梭K1的发布标志着我国在该领域的重大突破,然而此前,关键应用主机市场更多被国外厂商所把持,并且,这些领先厂商通过各种手段全方位控制关键应用主机技术扩散。
举例来说,当前关键应用主机领域的三家领军厂商IBM、HP以及Oracle(原SUN公司)都是美国厂商,美国政府通过各种管理条例对关键应用主机技术进行了严格控制。包括《美国出口管理条例》、《美国出口管制商品清单》、《国防授权法》、《关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳安排》等多项条款,从不同角度严格规定了技术控制的细节。
例如,对出口到我国的32路以上的高端服务器系统,其出口许可证明确规定“系统的使用仅限于商业用途;指定安装地点和应用;系统供应厂商和美国商务部要对系统的用途进行定期检查”,而且美国商务部对这类系统的配件出口进行严格限制,严防通过进口部件进行整机组装。在某些敏感关键应用领域尤其是国防领域的,由于国外的技术封锁和出口许可证的限制,很难获得可用度达到99.999%的高端计算机系统。
在美国一系列法规的影响下,中国整体IT产业都遭遇了严格的技术封锁。2010年5月,华为就曾有意收购美国公司3leaf,该公司拥有关键应用主机芯片组的必要核心技术。然而该交易一直到11月仍未提交到美国外商投资委员会(该委员会负责审查有可能涉及美国国家安全的投资交易)备案,经过几个月的僵持后,华为最终迫于压力放弃了这宗数额仅为200万美元的收购行动。
浪潮在天梭K1的研发过程中,也无时不感受到国外企业对于核心关键技术的封锁与控制。FPGA是芯片组逻辑验证的辅助技术。FPGA,Field-Programmable Gate Array,即现场可编程门阵列,是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现。芯片组完成逻辑设计以后,可以将逻辑模型“烧入”FPGA模型中进行验算,以检查和修正逻辑bug。从项目立项开始浪潮就一直向美国厂商购买FPGA模型,但是报价不到20万人民币的FPGA电路模型,直到今天没有购买成功。最终浪潮独立研制了FPGA电路,并完成所有的芯片组逻辑研发工作。
可以看出在全球进入和平发展阶段的今天,发达国家对于关键应用主机的核心技术的控制从来没有减弱。此次天梭K1正式发布,浪潮自行研制的芯片组技术,成功打破了发达国家对于该技术的控制,对于中国计算机产业的发展具有重要的技术意义。
实现自主信息安全
当前,全球信息化的技术竞争使得信息战成为继海陆空天之外的“第五维”战场,国家与国家的竞争正逐步通过一些企业的核心技术竞争反映出来。国家之间的信息战争没有硝烟,不容易为人察觉,却始终激烈残酷。
2010年导致伊朗核设施中的离心机运转失灵的“震网”病毒就是美国总统奥巴马亲自下令发动的一项针对伊朗的秘密网络战争的一部分。该病毒致使伊朗纳坦兹核设施的离心机运转失灵,在当时感染了全球超过45000个网络。而这一项目在前总统小布什时期就已启动。
与此同时,中国大部分信息化系统都是运行在国外设备上,也为我国信息战略埋下了隐患。2007年国家发改委、财政部和原国信办联合对电子政务进行了检查,已经建设和在建的电子政务项目中,设备国产化率不足33%,我国主要金融机构设备国产化率不足2%,尤其是关键应用主机系统几乎是清一色的国外设备,要实现国家信息安全,关键应用主机等高端服务器领域必须要有自主知识产权。
浪潮天梭K1系统的上市,实现了多处理器CC-NUMA体系结构,包括“双翼可扩展体系结构”和“两级Cache目录一致性协议”,研制成功核心部件——处理器协同芯片组,打破了欧美发达国家对关键应用主机核心技术的封锁;研制了国内知名一款符合UNIX 03标准的UNIX操作系统K-UNIX;架构上实现多重容错技术体系,提高了业务连续性;突破了千万门级超大规模电路设计难题;是中国关键应用主机产业的开端,让关键系统、关键业务运行在自主关键应用主机平台上成为可能,中国信息战略的自主可控有了最底层的技术基础。