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每年停机不超5分钟 浪潮天梭K1如何做到

  【IT168 技术】2013年1月22日,浪潮集团在北京发布了自主研发的小型主机——浪潮天梭K1。这台服务器的出现改变了国内应用依赖进口的局面,同时随天梭K1发布的应用程序也相当成熟。现场,浪潮展示了天梭K1在关键领域的应用——金融(新疆建行、邮政储蓄银行总行)和电信(北京移动)等诸多应用案例,事实证明浪潮天梭K1在性能和稳定性上通过了严苛的考验,为关键业务提供了核心技术,也改变了行业应用中没有国产设备的局面。现场,通过浪潮展示的天梭K1小型机和诸多应用案例,更多的人了解到了天梭K1的高稳定性和安全性。下面我们就从技术角度解读K1小型机的诸多特性。

  多处理器CC-NUMA体系结构与处理器协同芯片组

  设计开发了“双翼可扩展多处理器紧耦合共享存储器体系结构”、与商业处理器兼容的两级目录Cache一致性协议,整体开发了多处理器CC-NUMA体系结构,研制成功关键应用主机两大核心部件之一处理器协同芯片组,突破了欧美国家对计算机“系统紧耦合技术”的封锁。

每年停机不超5分钟 浪潮天梭K1如何做到
双翼可扩展多处理器紧耦合共享存储器体系结构拓扑图

  处理器和芯片组是计算机的两项核心技术。芯片组负责将处理器之间以及处理器和内存、I/O等其他模块链接,是计算机内部I/O的“主干道”。处理器通常被称为计算机的大脑,而处理器协同芯片组则是计算机的躯干和灵魂,决定了计算机系统整体扩展性和I/O等关键技术表现,在计算机领域称芯片组的设计为Core Logic,从字面的意义就足以看出其重要性。

  体系结构是计算机系统最高层次的概念,严格的技术定义是‘程序员所看到的服务器的属性,即概念性结构与功能特性”,大体等同于计算机的逻辑模型,类似于建筑领域的设计图纸,体系结构是服务器设计的第一步,也是关键一步,体系结构对于服务器的性能、兼容性、稳定性、散热等问题有着基础性影响。关键应用主机体系结构要解决的核心问题是处理器和内存的互联,天梭K1有32颗处理器,256个内存插槽,将如此规模的单元互联起来,既要保证数据一致,又要将协同开销降到最低,以取得更好的性能,这是计算机领域的世界性难题。

  计算机的运行过程中,各个单元中的数据必须保持一致,以避免逻辑错误。缓存一致性技术就是确定了体系结构以后,各个单元之间数据同步的规则。由于关键应用主机系统规模庞大,处理器、内存等单元之间的通讯需要通过第三方协同芯片来实现,亦即数据先传输到协同芯片的缓存,然后再传输到单元模块去。天梭K1系统有数百个数据同步单元,建立一套复杂的缓存一致性规范是十分庞杂的工程,全球具有该项技术开发能力的公司不到5家。

  浪潮集团最终设计完成了“双翼可扩展多处理器紧耦合共享存储器体系结构”,成为国际上唯一一个只需要一级跳步的64路互联系统,目前该技术已经申请中国和美国专利。单元之间数据通信时经过一个协同芯片就称为一个跳步。跳步越多,系统的延迟也就越多,系统的性能消耗也就越大,导致“处理器增加,性能不增甚至减少”的现象,这是大型服务器系统面临的普遍性难题,也是制约大型服务器线性扩展的瓶颈,一级跳步的全互联保证了系统具有良好的线性扩展性,达到国际领先水平。在双翼可扩展体系结构和缓存一致性协议的基础上,浪潮设计出了中国第一款大规模处理器协同芯片组,这款世界领先的关键部件为天梭K1系统强的性能表现奠定了基础。

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