北京2022年1月12日 /美通社/ -- 一臺服務(wù)器，要經(jīng)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(wù)器，耀眼成績的背后有著怎樣的努力和堅持？高品質(zhì)的代名詞，何以得來？滿足客戶需求，一句說易行難的行業(yè)口頭禪，要如何做到的？
浪潮信息邊緣計算產(chǎn)品總設(shè)計師孫波，將為大家講述關(guān)于服務(wù)器誕生的歷程：
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小風扇，大學問
隨著業(yè)務(wù)負載的激增，服務(wù)器計算、存儲的性能也在不斷提升，CPU、GPU等部件功耗快速攀升，比如CPU最大功耗從原來的150瓦提升到200瓦、250瓦甚至300瓦，服務(wù)器內(nèi)部熱量疏導面臨巨大挑戰(zhàn)，散熱風扇的轉(zhuǎn)速從每分鐘1萬轉(zhuǎn)提升到2萬轉(zhuǎn)，甚至達到3萬轉(zhuǎn)。但對于高精密度的服務(wù)器來說，看似簡單的風扇轉(zhuǎn)速提升可能會產(chǎn)生一系列復雜影響，就像氣象學家提出的“蝴蝶效應(yīng)” -- 亞馬遜流域的一只蝴蝶扇動翅膀，可能會掀起密西西比河流域的一場風暴。
因此，散熱仿真成為服務(wù)器設(shè)計中很重要的一環(huán)，他決定著在不同業(yè)務(wù)負載中，如何為整個系統(tǒng)提供最合適的溫度環(huán)境，以保證計算、存儲發(fā)揮最佳實力。但就在日常的散熱仿真中，工程師發(fā)現(xiàn)風扇隨著轉(zhuǎn)速提升，吹出來的風流實際上會有湍流效應(yīng)，也就是說風并非平穩(wěn)的沿著直線流動，而是旋轉(zhuǎn)著往前走，數(shù)個風扇之間的風流就會“打架”、產(chǎn)生“亂流”，造成內(nèi)部氣流、部件的振動。如何解決該問題呢？
這需要機箱結(jié)構(gòu)方面，對風扇進風口的風流、風道，進行約束、整流。浪潮信息在其新一代產(chǎn)品M6系列服務(wù)器之上，新增“波導網(wǎng)”設(shè)計 -- 當風流通過這個六邊形蜂窩狀波導網(wǎng)時，旋轉(zhuǎn)的湍流被切割成平流，為整個空間提供平行穩(wěn)定且強勁的氣流。
這一巧思收益顯著，不僅大幅降低因為空氣擾動帶來的振動，還提升了17%~22%散熱效率。
另外還有一些設(shè)計，比如將硬盤懸浮使其與機箱軟連接，緩沖、吸收振動，以及加裝吸音棉來減少振動及噪音。
服務(wù)器，是一類成熟已久的產(chǎn)品形態(tài)，其架構(gòu)、組件、搭配、布局等諸多環(huán)節(jié)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，業(yè)已定型。可供研發(fā)人員施展的空間，更多的是在細節(jié) -- 基于“大處著眼、小處著手”，浪潮信息工程師從細節(jié)入手，發(fā)揮創(chuàng)新及工匠精神，力求做到精益求精。
大機柜，大動作
風扇緊隨硬盤，是業(yè)內(nèi)通行的做法。硬盤自身的振動和風扇轉(zhuǎn)速提高帶來的振動，對硬盤的損傷極大，導致故障發(fā)生，兩者疊加帶來的影響更是明顯。
如果將風扇移至到服務(wù)器機柜的后端呢？浪潮整機柜服務(wù)器就采用了這樣的結(jié)構(gòu)，將風扇移至機柜的最后部，拉遠與硬盤的距離，而和機柜柜體形成了一個整體。相比風扇，機柜的體量巨大，兩者的振動疊加實際上起到了“削峰填谷”的功效。此振動再傳到硬盤之時，就已經(jīng)有了大幅降低。
“如此設(shè)計的效果明顯，相比傳統(tǒng)的服務(wù)器結(jié)構(gòu)，硬盤故障率下降了將近一個數(shù)量級?！?/p>
事實上，這樣的設(shè)計并非是簡單的移位而已，既定的服務(wù)器電源、硬盤、存儲等內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要重新規(guī)劃，其間的組件需要重新布局，是牽一發(fā)而動全身的大動作。
不僅僅是產(chǎn)品設(shè)計的“大動作”，全新結(jié)構(gòu)的整機柜服務(wù)器還要考慮如何保障運輸過程中不受道路顛簸的振動影響。因此測試工程師在貨車輪軸、車體、服務(wù)器機柜柜體及節(jié)點、硬盤、內(nèi)存，以及機柜的木托，幾乎所有會受到振動的位置都安裝傳感器，驅(qū)車從濟南出發(fā)到杭州千島湖，又北上一直到內(nèi)蒙古，全程奔襲約三千公里，為的就是抓取沿途所有的振動信息，形成基于路譜的振動測試數(shù)據(jù)樣本，以此路譜測試而形成服務(wù)器機柜測試的標準和規(guī)范。
同時，此標準和規(guī)范還要更嚴格于路譜測試中取得的數(shù)值，從而保證機柜成品在運輸及交付過程中萬無一失。
盡管如上文所言，服務(wù)器這種成熟型產(chǎn)品給予研發(fā)的施展空間有限，但浪潮信息似乎未曾受此制約，敢讓舊貌換新顏，其創(chuàng)造力顛覆了業(yè)界規(guī)則，重新定義了IDC，將整機柜作為大規(guī)模數(shù)據(jù)中心部署的“積木”。如今，不斷升級的整機柜形態(tài)的服務(wù)器成為近50%的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的主流形態(tài)。
從數(shù)據(jù)中心到邊緣，服務(wù)器開始防水、防塵、耐高溫
相比通用服務(wù)器，邊緣計算對服務(wù)器的要求更高。其部署場景從“條件優(yōu)越”的數(shù)據(jù)中心遷移至沙漠戈壁、江河湖海、東北油田等“極端惡劣”的場景要承受風沙、雨水、酷熱、嚴寒等多重考驗。
比如在戶外場景中，服務(wù)器難免會遇到雨水淋浸，如果密封性不達標，雨水通過縫隙滲到電子元器件或者PCB板上，極易引起元器件短路甚至設(shè)備報廢。針對這樣的使用環(huán)境，工程師要進行防水防塵實驗，并優(yōu)化服務(wù)器內(nèi)部散熱結(jié)構(gòu)，以保障無論是高溫、暴雨還是風沙、極寒的惡劣戶外環(huán)境中依然可以穩(wěn)定運行。
比如路邊的信號控制箱，由于箱體內(nèi)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(shè)置為朝下，熱氣流很難排出，所以當外界溫度達到40攝氏度時，箱體內(nèi)部會遠遠高于這一數(shù)字——相應(yīng)的，浪潮邊緣服務(wù)器要求支持到65攝氏度甚至70攝氏度的高溫。
無空想不臆斷，一切結(jié)論來源于實踐，取自于真實需求。
品質(zhì)的守門員
以上案例，只是在“浪潮澎湃實驗室”進行過的幾個小片段，窺斑見豹，這樣的場景在此地時時上演、發(fā)生著。
在澎湃實驗室里，擁有包括氣候環(huán)境、機械環(huán)境、結(jié)構(gòu)散熱、電磁兼容、系統(tǒng)驗證、精密測量、失效分析和數(shù)據(jù)中心等實驗室，涵蓋服務(wù)器創(chuàng)新技術(shù)預(yù)研、產(chǎn)品部件驗證、新品定型、出廠質(zhì)量檢測等一系列測試環(huán)節(jié)。
同時，其間的每一項測試，都有著細致的流程及管控措施。
浪潮每年研發(fā)兩三百款產(chǎn)品，據(jù)統(tǒng)計，每一款產(chǎn)品在出廠前都會經(jīng)過超2000次的測試，涵蓋30余種極限測試 -- 毫無疑問，“浪潮澎湃實驗室”嚴苛的研發(fā)標準和測試機制，保障著服務(wù)器產(chǎn)品的高品質(zhì)。
高標準嚴要求
值得特別指出的是，針對一些具有國標的產(chǎn)品線，需要在國標基礎(chǔ)上再額外提高標準。例如通用服務(wù)器，其國標要求是在35攝氏度高溫下持續(xù)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(huán)境下將溫度上提至40攝氏度，持續(xù)運行16小時甚至24小時。
而針對一些暫時沒有國標或者新產(chǎn)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(jīng)驗和測試手段總結(jié)而來。前文提到的，邊緣服務(wù)器支持65攝氏度甚至70攝氏度高溫，即是一例證。
無論有無國標，工程師都會按照業(yè)界實際使用的環(huán)境、應(yīng)用場景來不斷打磨其產(chǎn)品，并提高標準，即“高標準嚴要求”。
在遵循并超越標準的同時，浪潮信息還積極參與制定標準。
截至目前，浪潮信息牽頭和參與標準制修訂99項，其中國際標準8項，國行標79項；在服務(wù)器領(lǐng)域，牽頭和參與標準制修訂11項，其中國際標準1項，國行標8項；牽頭制修訂的5項服務(wù)器國家標準已發(fā)布，其中GB/T 39680-2020《信息安全技術(shù)—服務(wù)器安全技術(shù)要求和測評準則》，適用于服務(wù)器的研制、生產(chǎn)、維護和測評。
圍繞著服務(wù)器做足文章，浪潮對此不遺余力。
聯(lián)合定制開發(fā)
不僅如此，浪潮首創(chuàng)的JDM（Joint Design Manufacture，聯(lián)合設(shè)計開發(fā)制造）模式，也正在凸顯出驚人的爆發(fā)力。
而今，客戶需求的差異化愈加明顯，需要服務(wù)器產(chǎn)品在品類、功能和配置等更加豐富、多樣。特別是邊緣服務(wù)器，面對的應(yīng)用場景千差萬別，連接的設(shè)備五花八門，都極具“個性”。
如何做到模塊化設(shè)計，將個性需求“產(chǎn)品化”？在保證高品質(zhì)的前提下，如何進行快速迭代、縮短交付周期？如何將計算、AI、網(wǎng)絡(luò)處理、接口等功能單元獨立出來，并可以靈活地按需組合？……
JDM就是浪潮正在推行并取得顯著成效的“方法論” -- 從其具備的五項要素及特點，就可看出這一模式具有的優(yōu)越性，即共同挖掘需求、協(xié)同研發(fā)、產(chǎn)品管控、供應(yīng)鏈對接、全球交付與服務(wù)。
歸結(jié)到底，JDM模式即是“聯(lián)合定制開發(fā)”的理念：從產(chǎn)品立項研發(fā)之時，客戶就深度參與，雙方緊抓實際需求予以產(chǎn)品定制，并將定制這一核心理念貫穿于產(chǎn)品全生命周期。
近幾年，浪潮先后與阿里、百度、騰訊、京東、網(wǎng)易等客戶進行了JDM合作，在AI、邊緣、云計算領(lǐng)域聯(lián)合創(chuàng)新。
系出“澎湃”
研發(fā)及測試工作，從來都不是腦洞大開、靈感乍現(xiàn)、一蹴而就，而是無數(shù)的測試、紛繁的數(shù)據(jù)、反復地打磨、辛勤的日與夜……也唯有“精益求精”一詞來描述。
自1993年推出首款服務(wù)器，近30年心無旁騖，積跬步致千里，浪潮信息的成功實屬必然，奪得全球第二即是市場對其授予的軍功章 -- 之上，亦有“澎湃”之名……
