數(shù)據(jù)中心“金屬積木”的巨型服務(wù)器到底長什么樣

12月8日-10日，第十五屆中國IDC產(chǎn)業(yè)年度大典（IDCC2020）在北京國家會(huì)議中心盛大開幕。大會(huì)以“重新定義IDC”為主題，包括浪潮在內(nèi)的數(shù)千名數(shù)據(jù)中心從業(yè)者參與本次大會(huì)，共同探討數(shù)據(jù)中心變革帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。其中，整機(jī)柜，這一被譽(yù)為數(shù)據(jù)中心“金屬積木”的巨型服務(wù)器吸引了無數(shù)的關(guān)注與討論。

經(jīng)濟(jì)學(xué)家熊彼特認(rèn)為企業(yè)的創(chuàng)新能力與規(guī)模成正比，因?yàn)榇笮推髽I(yè)會(huì)有更多的資金和人力資源去投入。2011年，大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)Facebook發(fā)起OCP項(xiàng)目，開源了數(shù)據(jù)中心一系列硬件標(biāo)準(zhǔn)，其中整機(jī)柜是最重要的一個(gè)項(xiàng)目。就在同期，2011年的11月1日，BAT巨頭們也不約而同牽頭成立天蝎整機(jī)柜項(xiàng)目組，聯(lián)合研發(fā)整機(jī)柜服務(wù)器，數(shù)據(jù)中心追求極致創(chuàng)新的產(chǎn)物即將誕生。

一個(gè)不確定的需求

2007年1月 ，第一代蘋果手機(jī)Iphone 2G上市，市場(chǎng)反應(yīng)慘淡，以至于當(dāng)年9月蘋果宣布降價(jià)銷售。直到2010年，iPhone 4上市，蘋果才真正打開全球市場(chǎng)。

也是在2010年，中國的公有云開始起步，阿里巴巴的王堅(jiān)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了阿里云，OpenStack社區(qū)在這一年也成立了，但是距離中國公有云的爆發(fā)還有2年，到2012年，百度云、青云、Ucloud等公司才創(chuàng)立。今天掌握整體服務(wù)器采購30%的超大規(guī)模云服務(wù)提供商CSP，當(dāng)時(shí)還在考慮 -- 我們需要什么樣的服務(wù)器？

CSP的需求并不確定，服務(wù)器廠商也不清楚，這相當(dāng)于一個(gè)嬰兒剛剛生下來，就要給他做一套成年的衣服。但是，大的方向是清楚的。他們的一個(gè)原始理念就是追求的創(chuàng)新并不局限在單個(gè)節(jié)點(diǎn)，他會(huì)延伸到整個(gè)架構(gòu)，甚至是數(shù)據(jù)中心的環(huán)境。當(dāng)時(shí)Google等互聯(lián)網(wǎng)公司部署了大量的定制化整機(jī)柜，可以在機(jī)柜內(nèi)部署不同類型的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，一體化交付，讓數(shù)據(jù)中心部署像搭“積木”，效率提升10倍以上，并且在能效、TCO等方面優(yōu)勢(shì)明顯。

國外都在做這樣的產(chǎn)品，中國互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)上也有一些大客戶提出“如果服務(wù)器年采購量達(dá)到十萬臺(tái)，按照單日交付300臺(tái)來算的話，一年需要持續(xù)交付300多天，這樣的效率顯然無法匹配閃電爬升的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。”研發(fā)定制化整機(jī)柜的想法油然而生。

從一個(gè)idea到整機(jī)柜的出世

在2010年，互聯(lián)網(wǎng)廠商剛一提出整機(jī)柜的想法，眾多服務(wù)器廠商“躍躍欲試”，希望能研發(fā)出一款變革數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器。但整機(jī)柜服務(wù)器的設(shè)計(jì)，只在國外最大的那幾家互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)過，而由于數(shù)據(jù)中心保密政策，誰都不知道整機(jī)柜到底長什么樣。

浪潮21英寸整機(jī)柜服務(wù)器內(nèi)部節(jié)點(diǎn)就這樣大家只能不斷試錯(cuò)，來來回回產(chǎn)品設(shè)計(jì)改了好幾個(gè)月。整機(jī)柜這塊“硬骨頭”也確實(shí)難啃，沒過多久，大多數(shù)服務(wù)器廠商在成本和心理的折磨下紛紛退出。當(dāng)時(shí)只剩下一家還在咬牙堅(jiān)持，就是浪潮。2010年底，第一款整機(jī)柜SR1.0誕生，機(jī)身高達(dá)2.1米，機(jī)柜內(nèi)可容納80個(gè)節(jié)點(diǎn)和3個(gè)交換機(jī)，能夠大幅提升服務(wù)器部署密度和交付速度。

可在這時(shí)候，互聯(lián)網(wǎng)廠商卻由于實(shí)際運(yùn)維難度太高，放棄了原有的采購計(jì)劃。但被拒絕也不是什么壞事。在沒有任何參照物的情況下，從無到有、摸著石頭過河中產(chǎn)生的SR1.0，可以說是一個(gè)寶貴開始，它讓市場(chǎng)看到了一個(gè)有形、有功能，真實(shí)存在的整機(jī)柜，而不再是停留在概念層的整機(jī)柜，也讓同業(yè)人員看到了整機(jī)柜未來應(yīng)用的潛能。

盡管SR1.0因?yàn)榉N種原因沒能被應(yīng)用，但可以看到，整機(jī)柜不光是單個(gè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的需求，是整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，甚至是整個(gè)數(shù)據(jù)中心用戶共同的需求。作為探索市場(chǎng)的一塊敲門磚，SR1.0為下一步浪潮整機(jī)柜服務(wù)器的快速研發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2011年浪潮整機(jī)柜SR2.0出世，讓越來越多的互聯(lián)網(wǎng)廠商開始關(guān)注整機(jī)柜。

于是，在2011年11月數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的科技企業(yè)匯聚在一起，構(gòu)建首個(gè)硬件領(lǐng)域的開放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，“天蝎計(jì)劃”登上開源歷史舞臺(tái)。半年后，2012年4月，百度、阿里、騰訊、浪潮等發(fā)布了整機(jī)柜服務(wù)器的開放標(biāo)準(zhǔn) -- 天蝎整機(jī)柜1.0規(guī)范，浪潮也又一次進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)，率先推出符合標(biāo)準(zhǔn)的整機(jī)柜服務(wù)器SR3.0。這款“金屬積木”為天蝎1.0貢獻(xiàn)了大量的技術(shù)參考，比如基于模塊化設(shè)計(jì)理念，將供電模塊（PSU）集中到一起，通過12V直流銅排統(tǒng)一為所有節(jié)點(diǎn)供電，散熱也取消了單個(gè)風(fēng)扇的形式，通過風(fēng)扇墻的形式控制整機(jī)柜內(nèi)部不同的區(qū)域風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，大大降低服務(wù)器能耗等等。

創(chuàng)立規(guī)范，就要先打破規(guī)范

盡管浪潮整機(jī)柜SR3.0在設(shè)計(jì)層面集中散熱、供電和管理的架構(gòu)方向已經(jīng)初步成形，但仍然存在節(jié)點(diǎn)單一、設(shè)計(jì)接口還沒有統(tǒng)一的問題。研發(fā)人員再次重新出發(fā)，擺正整機(jī)柜服務(wù)器設(shè)計(jì)的初衷，要讓數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器不用一臺(tái)一臺(tái)去交付，而是一個(gè)機(jī)柜一個(gè)機(jī)柜去交付，所以下一步還要打破原來部署單一節(jié)點(diǎn)的規(guī)范，打通電源、風(fēng)扇、管理API等所有不同接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并提升部署密度。

2013年，整機(jī)柜SR4.0問世，機(jī)身寬度打破了以往19英寸的規(guī)范，增加到21英寸。每個(gè)節(jié)點(diǎn)容量提升的同時(shí)，風(fēng)扇、電源和API管理各個(gè)模塊還有了統(tǒng)一的接口定義。也是從這個(gè)時(shí)候，數(shù)據(jù)中心的“金屬積木”整機(jī)柜，開始被大規(guī)模部署。

不同時(shí)期的浪潮整機(jī)柜服務(wù)器整機(jī)柜的出現(xiàn)改變了服務(wù)器市場(chǎng)格局，讓數(shù)據(jù)中心像組裝積木一樣組裝算力，與此同時(shí)，基于超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的新型應(yīng)用形態(tài)也在發(fā)生變化。隨著人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心企業(yè)迎來了全新的增長點(diǎn)，而這些新興應(yīng)用如AI和大數(shù)據(jù)，最大的特點(diǎn)就是對(duì)于計(jì)算力要求極高，其大規(guī)模的數(shù)據(jù)存取、高性能的計(jì)算需求，使得數(shù)據(jù)中心的負(fù)載越來越大。

因此，整機(jī)柜的標(biāo)準(zhǔn)也在隨著數(shù)據(jù)中心所支撐應(yīng)用的變化，而發(fā)生改變。面對(duì)數(shù)據(jù)中心對(duì)服務(wù)器功率、散熱需求不斷攀升的挑戰(zhàn)，浪潮、百度、阿里等企業(yè)又開始著手制定新一代的整機(jī)柜標(biāo)準(zhǔn)天蝎3.0。在新規(guī)范中，單機(jī)柜的供電功率被大幅提升，支持20kw和36kw兩種供電功率，部署密度較通用產(chǎn)品可提高30%-50%。同時(shí)，還增加了12V/48V高壓供電，電力密度提升到80A-120A能力；散熱方面，靈活支持風(fēng)冷/液冷不同散熱，同時(shí)，整體架構(gòu)可向前兼容支持，能夠更靈活的應(yīng)對(duì)云計(jì)算的物理高彈性的場(chǎng)景需求。

浪潮服務(wù)器高端裝備智能生產(chǎn)基地1.2噸的大家伙，如何快速生產(chǎn)交付？

整機(jī)柜這一款產(chǎn)品的誕生，絕不僅僅是對(duì)研發(fā)技術(shù)的創(chuàng)新，生產(chǎn)、運(yùn)輸、質(zhì)保等各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)都要不斷創(chuàng)新改造。因?yàn)?.1米高的整機(jī)柜內(nèi)部有多種節(jié)點(diǎn)，整體重量可達(dá)1.2噸，這么大的重量，從工廠一路顛簸到達(dá)數(shù)據(jù)中心后，仍然要做到拆箱即用，其中每一個(gè)環(huán)節(jié)都是一道關(guān)卡。

為了滿足整機(jī)柜服務(wù)器的大規(guī)模交付需求，浪潮打造了首個(gè)服務(wù)器高端裝備智能生產(chǎn)基地，有兩條柔性生產(chǎn)線，一條生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)、一條生產(chǎn)整機(jī)柜，并整合智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用了600多個(gè)RFID、2000多個(gè)傳感器、50個(gè)設(shè)備控制器以及330多套智能設(shè)備，部署了ERP、MES、WMS等6大智能信息系統(tǒng)，將備料、節(jié)點(diǎn)、機(jī)柜生產(chǎn)、節(jié)點(diǎn)組裝、班檢、加電測(cè)試、業(yè)務(wù)壓力測(cè)試等多個(gè)環(huán)節(jié)全鏈條打通。

目前，智能工廠將整機(jī)柜的交付周期從15天縮短至5-7天，在面對(duì)一些不確定的緊急需求，如雙11、春晚紅包等項(xiàng)目，浪潮能夠提前連接、打通客戶需求數(shù)據(jù)與自身產(chǎn)品、供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)，為客戶業(yè)務(wù)制定成本及時(shí)間最優(yōu)的解決方案。

同時(shí)，為防止整機(jī)柜在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生形變，造成質(zhì)量問題，浪潮還整合物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)開發(fā)出路譜測(cè)試方案，可以在機(jī)柜頂部、節(jié)點(diǎn)、托盤等位置上配置感應(yīng)器，能夠?qū)\(yùn)輸途中的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄監(jiān)測(cè)，為整機(jī)柜產(chǎn)品陸運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了第一手實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

持久的創(chuàng)新，改變自己

2010年云計(jì)算爆發(fā)，2016年AI開啟新一輪的科技變革，2019年5G牌照發(fā)放后邊緣計(jì)算爆發(fā)。對(duì)于ICT企業(yè)而言，似乎唯有變化才是不變的。對(duì)于傳統(tǒng)企業(yè)，創(chuàng)新是制勝的手段，對(duì)于ICT企業(yè)，創(chuàng)新是生存的必要。

從2010年至今，數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的創(chuàng)新離不開大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，離不開數(shù)據(jù)中心行業(yè)上下游各個(gè)企業(yè)的支持。整機(jī)柜的誕生，也一樣離不開百度、騰訊、阿里、中國移動(dòng)、浪潮這些領(lǐng)先的科技企業(yè)，靠一點(diǎn)一滴的積累和堅(jiān)持，推動(dòng)了整機(jī)柜服務(wù)器的發(fā)展。浪潮信息副總裁，服務(wù)器產(chǎn)品線總經(jīng)理沈榮說，創(chuàng)新是做出符合客戶需求、符合產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的新技術(shù)、新產(chǎn)品，但是持久的創(chuàng)新則是改變自己，是時(shí)刻根據(jù)市場(chǎng)和技術(shù)需求調(diào)整企業(yè)內(nèi)部運(yùn)營流程，建立新行業(yè)規(guī)范的一份堅(jiān)持。

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