智能计算

由点及面,国产POWER服务器破局

作者:徐恒来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2015-11-13 09:42我要评论

近日,无锡中太服务器有限公司(以下简称无锡中太)在其官网上低调地发布了一条消息,宣布其自主设计研发的两款高线程、高带宽、高主频双路24核192线程服务器RedPOWER正式商用。尽管这则消息被淹没在ICT巨头制造的各种行业大事件之中,未能引起广泛关注,但作为中国首款基于国产POWER处理器及OpenPOWER开放技术自主研发的国产服务器,其对国内高性能服务器产业而言意义非同寻常。

在网络与信息安全上升为国家战略的背景下,随着《中国制造2025》和“互联网+”战略的加速实施,中国市场对国产高性能服务器需求不断扩大。国家制造强国建设战略咨询委员会发布的《<中国制造2025>重点领域技术路线图(2015版)》明确将“高性能计算机与服务器”列为新一代信息技术产业领域重点产品与技术。无锡中太两款产品的发布,标志着中国企业第一次完成基于国产品牌芯片的高端服务器设计生产,有望以更低的成本提供超越x86架构的性能。而中国逐渐壮大的OpenPOWER生态系统已成为国内高性能服务器产业不断高端突破的原动力。

国产服务器不断落子 大规模商用在即

在高性能服务器领域高端突破一直是中国信息通信产业发展目标之一。《<中国制造2025>重点领域技术路线图(2015版)》提出,到2020年,国产高性能计算机和服务器国际市场占有率预计达30%%,国内市场占有率预计超60%%;国产高端服务器总体性能指标与国际先进产品相当,实现金融、电信行业国产服务器市场占有率达到75%%;国产高性能计算机继续保持全球领先地位;采用国产CPU的品牌服务器实现产业化应用。

目前,中国企业在高性能服务器领域不断推出令外界眼前一亮的产品。今年6月中晟宏芯发布了第一款国产POWER芯片CP1,这款芯片在IBM POWER8基础上加入了自主设计的安全模块,成为目前性能最优越、市场生态最完善的国产处理器芯片。同月,无锡中太发布了基于第一款国产POWER芯片CP1的国产服务器RedPOWER。新云东方发布了基于Power 8的服务器原型机——新云NL2200。创和通讯发布了面向大规模云服务的OpenPOWER服务器OP-1X。

近日,无锡中太的两款RedPOWER服务器C310、C320正式商用也标志着国产高性能服务器迈出坚实的一步。据无锡中太及其合作伙伴的内部测试数据显示,RedPOWER采用的国产品牌POWER8处理器性能是英特尔E5-269 v3处理器的2~3倍,这意味着RedPOWER可以以一半甚至更少的成本运行大数据分析与云计算应用。

上述的阶段性成果与OpenPOWER生态系统密不可分。“在无锡中太研发的国产Power服务器上,增加了恒扬科技等公司开发的用于硬件加速的FPGA,并利用CAPI接口同CPU实现高效连接,将大数据Hadoop算法中对性能要最高的擦除码算法由FGPA来实现,大幅度提高了服务器的整体性能。经测试,在大数据应用时,服务器性能提升20~100倍。此次创新成果与OpenPOWER开放的生态环境密不可分。只有在全产业链深度开放的基础上,企业间才能开展深度创新协作,打破软硬件的软硬隔阂,将软硬件深度融合,实现性能的提升。”赛迪顾问股份有限公司总裁李树翀向《中国电子报》记者表示,“开放的OpenPOWER具有更加灵活的定制特性,可以实现芯片级别的定制,根据实际需求精简不需要的模块,提高系统的稳定性和安全性。在开放的OpenPOWER技术支持下,逐渐弥补了国产服务器关键技术的缺失,国产服务器产业链正在逐步建立,真正实现了自主可控。”

记者了解到,在目前OpenPOWER的150多家成员中,有20多家为中国企业。随着2014年10月 “中国POWER技术产业生态联盟”的成立,中国企业将通过消化吸收再创新,建立完善的产业生态,提升我国高性能服务器产业的技术水平。

据无锡中太董事长王雪松介绍,得益于IBM最新Power技术的全面开放以及无锡中太团队的创新设计,RedPOWER全面刷新Power服务器记录:主板研发周期从1年缩短到6个月;服务器整机GA周期从2年缩短到1年;RAS功能实现周期缩短2/3;可选配置多1倍。无锡中太在今年年底到明年将推出更多基于OpenPOWER的机型,包括大数据一体机、大内存一体机、存储服务器、内存数据库、刀片服务器等,进一步开辟国产服务器的细分市场。

中晟宏芯副总裁侯锐告诉《中国电子报》记者:“CP1处理器已经量产,已有了一定的销售规模。通过引进、消化吸收、再创新,下一代即CP2处理器将有更好的表现。目前针对CP2,中晟宏芯正在做浮点单元的设计,这是非常具有挑战性的,不是单纯设计浮点单元,而是把浮点单元嵌入到Power8中。浮点单元和流水线的其他模块有着千丝万缕的联系,如果你不对它有深入了解,根本做不到。我们以这个点为切入,再往里带,最终目标是在CP3,对微结构有自主的掌握,实现自主创新。到了CP3阶段,我们会根据中国本土应用的特色,做一些量体裁衣的定制工作。”

可以说,Power服务器国产化以后,在成本和价格方面有更大的下降空间,高性价比将成为其市场竞争的助推器。2016年将是国产Power服务器正式开始大规模商用的重要的一年。毕竟自主可控的产品商用后,将在各个行业尤其是Power服务器擅长的行业规模性铺开,国产服务器市场份额将会有大规模的增长。

生态系统上演三国杀 CPU+FPGA大势所趋

今年服务器市场可谓风起云涌,从全球市场来看,以x86、Power、ARM三种技术架构为代表的三股势力正在不断完善生态系统,记者注意到,在巨头的大动作中,“CPU+FPGA”这种混合异构架构成为巨头抢占第二代分布式计算技术主导权的发力点。

对于x86生态体系,英特尔是其核心,x86服务器目前占据了服务器出货量的主流,生态体系规模也最广泛。今年6月英特尔以167亿美元收购FPGA生产商Altera,旨在提升数据中心实力。

Power生态体系以IBM Power处理器为核心。2013年,IBM、Google等多家企业共同成立OpenPOWER基金会,通过Power架构技术开放合作打造通用化服务器,吸引了众多企业加盟。今年9月,OpenPOWER基金会宣布成立第二代分布式计算联盟,同时构建于SuperVessel云平台上的CAPI FPGA应用加速商城也正式上线启动,希望引领第二代分布式计算技术潮流。

ARM生态体系参与厂商主要有Linux开发商RedHat、SUSE和Canonical,服务器制厂商惠普和戴尔,芯片制造商AMD、AppliedMicro、Cavium和德州仪器,虚拟化提供商Citrix。随着高通今年10月也宣布推出全球首款24核ARM架构服务器处理器,ARM生态体系实力正在不断提升。需要强调的是,高通高调亮出服务器处理器王牌的同时还宣布与FPGA巨擘赛灵思进行战略技术合作,CPU+FPGA同样成为高通的着力点。

当然,无锡中太发布的服务器也采用了“CPU+FPGA”架构。记者通过采访了解到,随着移动互联网、物联网、云计算和大数据等新一代信息技术的深入应用,数据量呈爆炸式增长,迫使第一代分布式计算不得不寻求更加先进、高效的数据处理能力和基础架构。随着支撑单位硬件计算能力提升的摩尔定律越来越接近极限,数据中心的空间和电力供应也已经无法跟上服务器数量的疯狂增长。分布式计算在软件和硬件架构上迎来了新的变化:新一代应用迫切需要通用处理器计算和特定目的的协处理器计算(各种加速器,如FPGA)混合异构工作。不同类型的应用负载可以被加载在两种甚至多种类型的处理器件上,以获得超过十倍甚至百倍的性能增速,同时能够相应减少服务器的数量,降低功耗和服务器占用空间。

李树翀告诉《中国电子报》记者,随着CPU线程的不断缩小,受量子效应影响,摩尔定律即将失效,CPU性能将遭遇发展瓶颈。采用CPU+FGPA协同处理的方式构成的第二代分布式计算,能够提高服务器整机性能,是在摩尔定律失效时服务器产业发展的重点。

需要指出的是,尽管第二代分布式计算将发展的重点从CPU转移而到了协处理器FPGA,并降低了芯片的开发和设计难度,但CPU+FPGA只是第二代分布式计算的一个突出点,想要在第二代分布式计算时代掌握主动权,需要产业链上下游包括硬件和软件厂商共同协作、适配调优,因此,OpenPOWER全产业链开放模式和逐渐完善的生态系统将有助于中国企业开发出杀手级解决方案并从日趋激烈的市场竞争中脱颖而出。


责任编辑:赵强
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