數(shù)據(jù)中心“金屬積木”的巨型服務器到底長什么樣

12月8日-10日，第十五屆中國IDC產(chǎn)業(yè)年度大典（IDCC2020）在北京國家會議中心盛大開幕。大會以“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，共同探討數(shù)據(jù)中心變革帶來的機遇與挑戰(zhàn)。其中，整機柜，這一被譽為數(shù)據(jù)中心“金屬積木”的巨型服務器吸引了無數(shù)的關(guān)注與討論。

經(jīng)濟學家熊彼特認為企業(yè)的創(chuàng)新能力與規(guī)模成正比，因為大型企業(yè)會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項目，開源了數(shù)據(jù)中心一系列硬件標準，其中整機柜是最重要的一個項目。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柜項目組，聯(lián)合研發(fā)整機柜服務器，數(shù)據(jù)中心追求極致創(chuàng)新的產(chǎn)物即將誕生。

一個不確定的需求

2007年1月 ，第一代蘋果手機Iphone 2G上市，市場反應慘淡，以至于當年9月蘋果宣布降價銷售。直到2010年，iPhone 4上市，蘋果才真正打開全球市場。

也是在2010年，中國的公有云開始起步，阿里巴巴的王堅帶領(lǐng)團隊創(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。今天掌握整體服務器采購30%的超大規(guī)模云服務提供商CSP，當時還在考慮 -- 我們需要什么樣的服務器？

CSP的需求并不確定，服務器廠商也不清楚，這相當于一個嬰兒剛剛生下來，就要給他做一套成年的衣服。但是，大的方向是清楚的。他們的一個原始理念就是追求的創(chuàng)新并不局限在單個節(jié)點，他會延伸到整個架構(gòu)，甚至是數(shù)據(jù)中心的環(huán)境。當時Google等互聯(lián)網(wǎng)公司部署了大量的定制化整機柜，可以在機柜內(nèi)部署不同類型的服務器節(jié)點，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)勢明顯。

國外都在做這樣的產(chǎn)品，中國互聯(lián)網(wǎng)市場上也有一些大客戶提出“如果服務器年采購量達到十萬臺，按照單日交付300臺來算的話，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?！毖邪l(fā)定制化整機柜的想法油然而生。

從一個idea到整機柜的出世

在2010年，互聯(lián)網(wǎng)廠商剛一提出整機柜的想法，眾多服務器廠商“躍躍欲試”，希望能研發(fā)出一款變革數(shù)據(jù)中心的服務器。但整機柜服務器的設計，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，誰都不知道整機柜到底長什么樣。

浪潮21英寸整機柜服務器內(nèi)部節(jié)點就這樣大家只能不斷試錯，來來回回產(chǎn)品設計改了好幾個月。整機柜這塊“硬骨頭”也確實難啃，沒過多久，大多數(shù)服務器廠商在成本和心理的折磨下紛紛退出。當時只剩下一家還在咬牙堅持，就是浪潮。2010年底，第一款整機柜SR1.0誕生，機身高達2.1米，機柜內(nèi)可容納80個節(jié)點和3個交換機，能夠大幅提升服務器部署密度和交付速度。

可在這時候，互聯(lián)網(wǎng)廠商卻由于實際運維難度太高，放棄了原有的采購計劃。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，可以說是一個寶貴開始，它讓市場看到了一個有形、有功能，真實存在的整機柜，而不再是停留在概念層的整機柜，也讓同業(yè)人員看到了整機柜未來應用的潛能。

盡管SR1.0因為種種原因沒能被應用，但可以看到，整機柜不光是單個互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的需求，是整個互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，甚至是整個數(shù)據(jù)中心用戶共同的需求。作為探索市場的一塊敲門磚，SR1.0為下一步浪潮整機柜服務器的快速研發(fā)打下了堅實的基礎(chǔ)。2011年浪潮整機柜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)建首個硬件領(lǐng)域的開放計算標準，“天蝎計劃”登上開源歷史舞臺。半年后，2012年4月，百度、阿里、騰訊、浪潮等發(fā)布了整機柜服務器的開放標準 -- 天蝎整機柜1.0規(guī)范，浪潮也又一次進行產(chǎn)品升級，率先推出符合標準的整機柜服務器SR3.0。這款“金屬積木”為天蝎1.0貢獻了大量的技術(shù)參考，比如基于模塊化設計理念，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)點供電，散熱也取消了單個風扇的形式，通過風扇墻的形式控制整機柜內(nèi)部不同的區(qū)域風扇轉(zhuǎn)速，大大降低服務器能耗等等。

創(chuàng)立規(guī)范，就要先打破規(guī)范

盡管浪潮整機柜SR3.0在設計層面集中散熱、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)點單一、設計接口還沒有統(tǒng)一的問題。研發(fā)人員再次重新出發(fā)，擺正整機柜服務器設計的初衷，要讓數(shù)據(jù)中心的服務器不用一臺一臺去交付，而是一個機柜一個機柜去交付，所以下一步還要打破原來部署單一節(jié)點的規(guī)范，打通電源、風扇、管理API等所有不同接口標準規(guī)范，并提升部署密度。

2013年，整機柜SR4.0問世，機身寬度打破了以往19英寸的規(guī)范，增加到21英寸。每個節(jié)點容量提升的同時，風扇、電源和API管理各個模塊還有了統(tǒng)一的接口定義。也是從這個時候，數(shù)據(jù)中心的“金屬積木”整機柜，開始被大規(guī)模部署。

不同時期的浪潮整機柜服務器整機柜的出現(xiàn)改變了服務器市場格局，讓數(shù)據(jù)中心像組裝積木一樣組裝算力，與此同時，基于超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的新型應用形態(tài)也在發(fā)生變化。隨著人工智能、云計算、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，而這些新興應用如AI和大數(shù)據(jù)，最大的特點就是對于計算力要求極高，其大規(guī)模的數(shù)據(jù)存取、高性能的計算需求，使得數(shù)據(jù)中心的負載越來越大。

因此，整機柜的標準也在隨著數(shù)據(jù)中心所支撐應用的變化，而發(fā)生改變。面對數(shù)據(jù)中心對服務器功率、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柜標準天蝎3.0。在新規(guī)范中，單機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，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，靈活支持風冷/液冷不同散熱，同時，整體架構(gòu)可向前兼容支持，能夠更靈活的應對云計算的物理高彈性的場景需求。

浪潮服務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？

整機柜這一款產(chǎn)品的誕生，絕不僅僅是對研發(fā)技術(shù)的創(chuàng)新，生產(chǎn)、運輸、質(zhì)保等各個業(yè)務環(huán)節(jié)都要不斷創(chuàng)新改造。因為2.1米高的整機柜內(nèi)部有多種節(jié)點，整體重量可達1.2噸，這么大的重量，從工廠一路顛簸到達數(shù)據(jù)中心后，仍然要做到拆箱即用，其中每一個環(huán)節(jié)都是一道關(guān)卡。

為了滿足整機柜服務器的大規(guī)模交付需求，浪潮打造了首個服務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、一條生產(chǎn)整機柜，并整合智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用了600多個RFID、2000多個傳感器、50個設備控制器以及330多套智能設備，部署了ERP、MES、WMS等6大智能信息系統(tǒng)，將備料、節(jié)點、機柜生產(chǎn)、節(jié)點組裝、班檢、加電測試、業(yè)務壓力測試等多個環(huán)節(jié)全鏈條打通。

目前，智能工廠將整機柜的交付周期從15天縮短至5-7天，在面對一些不確定的緊急需求，如雙11、春晚紅包等項目，浪潮能夠提前連接、打通客戶需求數(shù)據(jù)與自身產(chǎn)品、供應鏈數(shù)據(jù)，為客戶業(yè)務制定成本及時間最優(yōu)的解決方案。

同時，為防止整機柜在運輸過程中產(chǎn)生形變，造成質(zhì)量問題，浪潮還整合物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)等技術(shù)開發(fā)出路譜測試方案，可以在機柜頂部、節(jié)點、托盤等位置上配置感應器，能夠?qū)\輸途中的情況進行實時記錄監(jiān)測，為整機柜產(chǎn)品陸運標準的制定提供了第一手實測數(shù)據(jù)。

持久的創(chuàng)新，改變自己

2010年云計算爆發(fā)，2016年AI開啟新一輪的科技變革，2019年5G牌照發(fā)放后邊緣計算爆發(fā)。對于ICT企業(yè)而言，似乎唯有變化才是不變的。對于傳統(tǒng)企業(yè)，創(chuàng)新是制勝的手段，對于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)上下游各個企業(yè)的支持。整機柜的誕生，也一樣離不開百度、騰訊、阿里、中國移動、浪潮這些領(lǐng)先的科技企業(yè)，靠一點一滴的積累和堅持，推動了整機柜服務器的發(fā)展。浪潮信息副總裁，服務器產(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，是時刻根據(jù)市場和技術(shù)需求調(diào)整企業(yè)內(nèi)部運營流程，建立新行業(yè)規(guī)范的一份堅持。

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