K1 Power研发之道：为关键业务保驾护航

程梦瑶

2010年，浪潮成功研制K1小型机，突破多项小型机核心技术，使得中国成为除美国、日本之外全球第三个具备关键应用主机研制能力的国家。2015年，浪潮K1系列小型机荣获国家科技进步一等奖，进一步奠定了浪潮在国产小型机服务器上的自研实力。2018年，基于Power处理器的K1 Power产品线—纵向扩展和横向扩展系列产品成功上市.2019年，Power ISA指令集开源，Power进一步开放，从而能够更好地服务于数据持续爆发增长、定制化场景需求激增的多云市场环境。

从K1到K1 Power

罗马不是一天建成的。其实浪潮的小型机研发之路最早可追溯到1993年，中国第一台小型机服务器SMP2000在时任集团副总工孙丕恕的带领下研发成功，并成为了中国自主研发服务器道路上具有里程碑意义的标志性事件。

孜孜以求的研发之路，并非一帆风顺。据浪潮商用机器有限公司副总经理黄家明介绍，“那个时候，浪潮一直都是从高往下做的，因为没有高端处理器，只能用x86处理器/SPARC（可扩充处理器架构）或者SAN架构（存储区域网络）处理器。直到后来，浪潮成立了高效能服务器和存储技术国家重点实验室，包括国家的资源投入，才开始有机会做高端服务器。”在黄家明看来，浪潮在K1、4/8路x86等高端服务器产品的研发之路上，遇到的最大阻碍就是缓存一致性问题。“浪潮突破了这个技术，我们做了一个缓存一致性的协议处理芯片。这个芯片实际上类似一个没有计算核心的处理器，但是能够解决核心处理器之间通信的缓存一致性问题，并且还能够结合32路的安腾芯片，形成一台机器来运行。这在国内是一个重大突破。”

浪潮最早选择的是安腾，但随着安腾逐渐与X86架构融合，从某种意义上说，这间接促成了浪潮与IBM的合作。从最早的安腾处理器转向Power的技术路线，也使得IBM对浪潮的研发技术产生了新的认识。浪潮在北京、济南建立了面向Power生态的K1 Power的研发团队，其中多位核心人员全程参与了浪潮K1、M13、4/8路x86等高端服务器产品的研发，团队具有从系统原理到主板PCB设计的全流程设计能力，可对结构、电源、信号、散热等服务器核心模块进行快速研发。

提供全栈式的可靠保障

作为一款基于Power系统的服务器，K1 Power承袭了Power优秀的基因，在满足诸如银行、电信等核心数据库应用时，表现出强有力的性能承载能力、资源整合能力、系统级的高可靠性和安全性。浪潮商用机器有限公司产品研发部副总经理尹宏伟介绍道：“因为它主要是运行在核心数据库上，所以对于商业数据库的支持，比如EDB、DB2和Oracle、SPARC这种核心数据库的应用系统，K1 Power都是两倍以上的性能表现。对于开源的数据库，我们的测试也是有两倍以上的性能提升。”

在资源整合方面，基于性能优势，Power服务器可以在一台服务器上通过分区的形式尽可能满足更多的应用。“它和x86不一样，x86更多的是通过部署很多台服务器去满足不同的应用，实际运行起来，x86服务器平均每台的应用负载并不高。但是，Power服务器的整机硬件负载效率就特别高。”尹宏伟补充道。

由于面向的是核心数据库，K1 Power除了保证高性能之外，更重要的是保证高可靠性，这种可靠性还必须是长期有效的，其中最令人称道的是独立的故障处理器以及细腻的冗余处理力度。

黄家明谈到：“因为Power考虑的是提高单机负载能力，所以说它做到了芯片级的、链路级的、板机布线层面的冗余考虑，同时还要保证不同的芯片之间的实时和同步，所以，实现这个冗余力度其实是很困难的。”K1 Power通过细腻的冗余处理能力实现了空间冗余、时间冗余和信息冗余，对于整个系统而言，一旦发生故障，可以迅速将故障捕获并进行隔离和在线修复，这是Power服务器设计的一个很重要的层面。“整个Power服务器，多达16万个故障检查器遍布系统的各个方面，实时监测系统运行状态。”尹宏伟表示，基于这种设计理念，K1 Power真正做到了全栈式的可靠保障。

虽然浪潮商用机器（IPS）正式成立才一年多时间，K1 Power系列产品的市场接受程度还是很乐观的。从细分市场看，K1 Power主要面向金融和政府行业，浪潮商用机器有限公司产品营销部总经理江豫京谈道：“从更细分的市场来看，之前买过Power8的主要是金融行業客户，还有小部分政府客户。金融行业里80%的客户是一些省级或者市级的城商行，或者是农信社、股份制银行，主要是用于现在银行业务最核心的数据库的资源池平台。去年，政府客户也出现了大幅度增长，包括税务、公安、财政等，通过购买Power服务器来升级旧版Unix小型机环境，把他们的关键应用依然放在基于Power架构的小型机服务器里面。客户现有的旧版Power机器的资源可以平滑迁移到K1 Power服务器平台，避免了应用重写的繁琐和巨大投入。”

“未来市场越成熟，需求就越多。高中低档不同的产品各有各的生存模式，纵向扩展和横向扩展各有各的优势，K1 Power，就跟法拉利似的永远不会在市场上消失。我们的定位就是为客户最关键的数据保驾护航。”在谈及市场定位时，江豫京如此表示。