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打破国外双垄断国家信息化建设核心装备自主

2019-07-17 9人读过

打破国外双垄断 国家信息化建设核心装备自主可控

由浪潮集团、中国建行等单位合作承担,经过460位工程师历时四年的努力,突破了多项核心技术及工程技术实践难题,建立了完整的自主化技术体系。浪潮天梭K1系统使中国成为世界上第三个掌握大型核心技术的国家之一。

我国的关键信息化建设核心信息系统长期被国外掌控,引起了国家的高度重视。在“十一五”科技发展规划中,国家做出了重点发展自主高端服务器的战略决策,确定由浪潮等单位承担这一领域的重要使命。

高端容错计算机是国家“十一五”信息领域项目,国家“863”重大专项。高端容错计算机作为高端高可靠的服务器,存在着关键业务系统的应用,对国家经济运行安全、社会安定和国家的安全有着重要的意义,尤其是在能源、文化等领域尤为突出。长期以来这些领域完全依赖于进口,受国外的技术垄断,掌握这些技术的国家对我国实行严密的技术封锁和出口许可证限制。不仅如此,中国市场国外品牌大型主机销售价高达美国市场的2.4倍,极大地增加了中国信息化建设的成本。

浪潮集团董事长兼CEO孙丕恕在接受科技专访时说:“浪潮在发展自主服务器产业的同时一直把实现高端突破作为自己的梦想。”

2002年浪潮发布天梭工程,在这一过程中,浪潮通过自主创新不断提升研发能力,建立起高效能服务器和存储国家重点实验室,国家信息存储工程技术研究中心,国家“863”服务器成果产业化基地,等四个国家级研发平台。实施了技术、专利、标准、知识产权战略,浪潮服务器技术先后七次打破世界记录,四次荣获国家科技进步奖,逐步进入世界服务器产业的核心地位

打破国外双垄断国家信息化建设核心装备自主

通过浪潮天梭K1的研发,浪潮研发成功大型主机核心机件,处理器协同芯片组打破了欧美发达国家对大型主机芯片的技术的封锁。解决了高度信号完整性等全局性的工程技术的难题。建立了完整的软件生态环境,形成了多层次软件结合的容错结构,这些核心技术的掌握,对我国服务器产业在高端市场的突破和可持续发展,国产化替代都将发挥重要的作用。

1993年浪潮改变了中国服务器产业零的历史,20年后的今天,浪潮不辜负国家的重托,实现了高端领域的突破。随着浪潮天梭K1的面试,中国已经全面建立起从低到高完整的服务器产业链条,具备了与国外品牌全线抗衡的实力,意味着关键业务运行大型自主主机上运行成为现实,中国大型主机产业从无到有的历史由此开启。

孙丕恕说:“下一步浪潮将继续向服务器产业更为核心的技术探索突破,并将携手关键行业的客户打开高端行业壁垒,为推动我国关键业务系统国产化应用,建立国产化产业圈做出更多的努力。”

天梭K1在研制过程中,突破关键应用主机多项核心技术及工程技术世界难题,建立了完整的自主化技术体系,使中国成为世界上三个掌握新一代关键应用主机核心技术的国家之一。

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。

普通计算机仅有4颗以下处理器,而天梭需要支持32颗处理器,有256个内存插槽,规模和复杂度都数十倍于普通计算机。关键应用主机的技术关键在于I/O,而非普通人认为的计算。在处理器性能不断提高的今天,如何搭建足够带宽、最小延迟的内部数据通路是最大的技术挑战。因而,各国际厂商关键应用主机已普遍采用通用处理器,但芯片组却一直保持专用。芯片组主要涉及2项核心技术:体系结构和缓存一致性。

体系结构是计算机系统最高层次的概念,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,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,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。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全球PCT专利。