浪潮天梭K1

浪潮天梭K1系統是我國第一台關鍵應用主機浪潮天梭K1系統，22日正式上市，浪潮天梭K1系統的上市，不僅填補了國內高端服務器市場的空白，大大降低了國內用户的成本。

浪潮天梭K1系統已於2010年8月在中國建設銀行新疆分行替代國外小型機，在歷時兩年的測試過程中，天梭K1實現了連續840天的穩定運行，從未出現計劃外停機。 ^[1] 

2014年9月，浪潮發佈的主機新品天梭K1 910系統，可支持64個核心，2T內存，可用性高達99.9994%。中低端主機市場佔整體主機市場的50%以上，天梭K1 910的問世使得浪潮主機業務完成了從高端到中低端市場的延伸，形成了對關鍵應用主機市場高中低領域的全線覆蓋。至此，浪潮主機業務完成了從技術突破到產業化佈局的再次升級。 ^[2] 

技術突破

浪潮天梭K1系統在技術方面實現了關鍵性突破。浪潮天梭K1系統基於自主設計的經典CC-NUMA架構，最大可擴展至32顆處理器、256核心，具有4TB全局共享內存；系統峯值浮點計算能力達到2560GFLOPS，即每秒可完成2.56萬億次浮點運算。

浪潮天梭K1系統的內存總帶寬為1177.6GB/s，系統互連總帶寬為1088GB/s，系統I/O總帶寬為675GB/s，這意味着如果傳輸一部大小為15G的高清電影，處理器到內存之間每秒的時間裏可以傳輸78部，處理器與處理器之間每秒可傳送73部，系統對外每秒可傳輸45部。

浪潮天梭K1系統具備1至8個硬件分區，可實現4至32路任意組合的擴展，最大可支持48個PCIe Gen2插槽，並採用浪潮自主研發的Inspur K-UNIX操作系統實現運行；K-UNIX是目前國內唯一一款符合UNIX 03標準的UNIX操作系統，實現了對主流數據庫、中間件等商用軟件的兼容，建立了完善的軟硬件生態環境。

天梭K1還採用了自主研製的國際領先的處理器協同芯片組技術，具備2個25.6GT QPI端口，處理器接口總帶寬為51.2GT/s；4個8.5Gbps X8 NI端口，NI接口總帶寬為68GB/s；天梭K1的20通道數據對齊和時鐘數據鎖定技術，實現了多通道數據傳輸的可靠性。

天梭K1採用基於多級分類的並行無阻塞協議處理流水線機制，減少訪問延遲，提高協議處理吞吐量；此外，該系統還實現了處理器協同芯片多時鐘域設計，滿足芯片多模塊的不同時鐘頻率需求。

市場預期

關鍵應用主機是服務器市場利潤的主要來源，2012年我國關鍵應用主機市場規模已達152億元，處於穩定增長中；這其中，關鍵應用主機的銷售量佔服務器整體市場的4%，而銷售額卻佔到了整體市場的42%之多，可見其在服務器市場利潤中佔據了何其重要的地位。

天梭K1不僅得到了市場的認可，也贏得了合作伙伴的信賴，開始在全球主機產業鏈中扮演重要角色， IBM和SAP相繼宣佈對K1的全面支持，旗下 DB2、WebSphere、Informix、Sybase等國際主流的平台軟件都為K1推出了專門的版本，國產主機成功進入全球主機俱樂部。 ^[3]  2015年，潤乾、超圖、愛數、匯金、中科天翔、神州軟件、南瑞科技等行業軟件供應商相繼與K1完成了兼容性測試。

2015年，基於天梭K1的解決方案新增了100多個。

2015年，推出專為K1定製優化的數據庫K-DB。K-DB是業界唯一實現異構平台全自動化遷移的數據庫，全面兼容Oracle數據庫，應用代碼遷移零修改，RAC集羣支持，數據庫容災同步工具KSC，完善的數據庫管理工具，多進程多線程架構，支持國際標準，全面兼容主流數據庫，為企業級用户提供軟硬一體化的數據平台解決方案。

2016 年，針對關鍵業務計算，浪潮啓動“K+計劃”，聚焦大生態與場景化，激活整個生態由規模擴張向優化健壯轉變。 ^[4] 

2011年11月10日，被譽為工業設計“奧斯卡”的中國創新設計“紅星獎”評選揭曉，浪潮天梭K1系統摘得“紅星獎”金獎。據悉，這是繼天梭TS850後浪潮再度將“紅星獎”納入囊中。

2015年1與9日，浪潮天梭K1系統獲得國家科技進步一等獎。 ^[5] 

高可用性是關鍵應用主機的主要特點，也是其他類型計算機難以比擬的一點。關鍵應用主機通常採用軟硬一體化的容錯技術，板卡信號、關鍵應用主機模塊、操作系統、應用等每一個層次都有錯誤診斷和隔離模塊，保證軟硬件錯誤不會影響實際業務。關鍵應用主機的高可用性如果用數字來體現的話，就是要達到至少99.999%的可用性，而浪潮天梭K1系統將這一數值提升到了99.9994% ^[6]  。

此次發佈的浪潮天梭K1系統最大可擴展32顆處理器，達到國際先進水平。如將其應用到一家每天需處理1億筆業務的銀行，每筆業務平均相當於50個事務處理，則該銀行1天需要處理50億個事務，從理論上來講，一台32路服務器即可滿足該銀行一天的業務處理量。

研製天梭K1系統是中國企業第一次進入主機研發領域，浪潮在產品研製階段遇到了大量的工藝製程瓶頸，特別是PCB設計加工方面（PCB，Printed Circuit Board，印製線路板，簡稱印製板，負責集成電路等電子元器件之間的電氣互連，是關鍵應用主機的重要部件之一）。浪潮在PCB材料、化學、金屬表面處理等進行了大量實驗，對材料編織對信號的擾動效應進行了深入研究，繼IBM之後，全球第二個實現了600×500超大尺寸、20層高疊層、0.5%高阻抗控制精度的電路板的加工並穩定量產。 ^[7] 

天梭K1系統是一個龐大的研發工程，從芯片、到板卡，需要大量的研發工作量。

一般的多處理器計算機的板卡不超過5塊，系統佈線在5000-7000條。而天梭K1系統板卡數量超過110塊，佈線90000條以上。特別是計算板，尺寸只有50cm*60cm，如此狹小的面積上有40000個管腳，20層佈線，挑戰了業界計算板卡加工工藝極限。最終設計完成後，整套系統有300個傳感器，367種、2177個零件。

天梭K1體積和內部的板卡多大合適，看似一個十分初級的問題，但卻非經驗豐富的人員才能解決。從信號和供電的角度講，天梭k1做的越小越好，因為信號傳輸距離過長會產衰減、失真現象，供電會有壓降問題，但是散熱問題就會隨之而來，K1系統最大功耗有20Kw，平均發熱密度超過普通服務器60%，而且在計算板卡發熱密度更高，散熱這一常規性問題變成技術卡口。

在通用服務器領域經驗豐富的浪潮工程師在關鍵應用主機領域還是新入者，談不上經驗，只能在“戰爭中學習戰爭”。他們先後設計了20多個版本的系統基礎結構設計方案，才最終平衡散熱和尺寸的問題。其中計算板尺寸50cm*60cm，已經是國內最大的主板，甚至一度超出了國內PCB板卡加工工藝的極限，實現“10Gbps信號傳輸距離超過30英寸”、“6.4GT/s 21路並行傳輸超過21英寸”等多項業界信號傳輸距離的新紀錄。