浪潮天梭K1的研发故事

研制天梭K1系统是中国企业第一次进入主机研发领域，浪潮在产品研制阶段遇到了大量的工艺制程瓶颈，特别是PCB设计加工方面（PCB，Printed Circuit Board，印制线路板，简称印制板，负责集成电路等电子元器件之间的电气互连，是关键应用主机的重要部件之一）。浪潮在PCB材料、化学、金属表面处理等进行了大量实验，对材料编织对信号的扰动效应进行了深入研究，继IBM之后，全球第二个实现了600×500超大尺寸、20层高叠层、05%高阻抗控制精度的电路板的加工并稳定量产。

方寸之间的千针万线

天梭K1系统是一个庞大的研发工程，从芯片、到板卡，需要海量的研发工作量。

先后研制大规模芯片数十个。特别是处理器协同芯片，这是计算机中唯一复杂度可与处理器相比的芯片部件，浪潮研制的芯片组集成了45亿个晶体管，有2577根管脚，而intel最高端的通用处理器至强E7集成的晶体管数量也不过14亿个，针脚数只有1567个，如此数量、如此规模的芯片设计是国内十分少见的。

一般的多处理器计算机的板卡不超过5块，系统布线在5000-7000条。而天梭K1系统板卡数量超过110块，布线90000条以上。特别是计算板，尺寸只有50cm60cm，如此狭小的面积上有40000个管脚，20层布线，挑战了业界计算板卡加工工艺极限。最终设计完成后，整套系统有300个传感器，367种、2177个零件。

“大和小”的艺术平衡

天梭K1体积和内部的板卡多大合适，看似一个十分初级的问题，但却非经验丰富的资深专家才能解决。从信号和供电的角度讲，天梭k1做的越小越好，因为信号传输距离过长会产衰减、失真现象，供电会有压降问题，但是散热问题就会随之而来，K1系统最大功耗有20Kw，平均发热密度超过普通服务器60%，而且在计算板卡发热密度更高，散热这一常规性问题变成技术卡口。

在通用服务器领域经验丰富的浪潮工程师在关键应用主机领域还是新入者，谈不上经验，只能在“战争中学习战争”。他们先后设计了20多个版本的系统基础结构设计方案，才最终平衡散热和尺寸的问题。其中计算板尺寸50cm60cm，已经是国内最大的主板，甚至一度超出了国内PCB板卡加工工艺的极限，实现“10Gbps信号传输距离超过30英寸”、“64GT/s 21路并行传输超过21英寸”等多项业界信号传输距离的新纪录。

无论是当前的信息化 社会 还是即将到来的数字化 社会 ，互联网技术的发展颠覆了人们工作生活的方方面面，其给我们带来的便利也毋庸置疑。

另一方面，在日常工作生活中，我们也经常听到服务器这个词，但这个熟悉的名词却像个陌生人一样，从未在视野中出现过，这也使得不少朋友疑惑道，服务器究竟是什么东东？它又起到什么作用？

对此，本文也将以科普形式，向各位读者阐述服务器的基本概念、结构组成及市场现状，达到去”小白“目的。

服务器基本概念

按照解释，所谓服务器 ，指的是一种管理资源并为用户提供服务的计算机设备。从广义上来讲，服务器是指网络中能为其它机器提供某些服务的计算机系统；从狭义上来说，服务器特指某些高性能计算机，通过网络对外提供服务。

可能这个说法过于官方，简单来说，服务器就是在我们在上网时，对用户的每一次搜索、访问分析处理后，再回传给用户的这样一个平台。所以说，整个互联网，最离不开的，就是服务器。

同时，我们之所以不常见到服务器，是因为服务器大多在专门的机房或者数据中心托管，有严格的使用和散热规范。

在分类上，若按照体系架构来分的话，服务器主要可分为x86服务器和非x86服务器。其中，x86服务器凭借价格、扩展优势，成为中小企业和大型企业非核心应用的主要选择，同时，x86服务器也是当前市面的主流服务器。

非x86服务器指的是采用RISC或EPIC架构，采用UNIX和其它专用操作系统的服务器，其代表产品便是IBM的大型机、小型机，该类型服务器性能强劲、稳定性好，同时较封闭，是金融、电信等大行业核心系统的首选。

从形态上，服务器可分为塔式服务器、机架式服务器和刀片服务器。其中，塔式服务器个头与电脑主机接近，但比电脑主机稍大；机架式服务器采用统一标准生产，形态与交换机接近，刀片服务器形态则如其名字一样，可像刀子一样“插”入标准高度的服务器机箱内，每个机箱可以接入多个刀片单元。

服务器组成

若还觉得服务器比较抽象的话，可将其理解为超强的电脑。之所以这样比喻，是因为在硬件上，服务器的各组成部件与电脑几乎相同，都需要处理模块、内存模块、存储模块及网络模块。

不同于普通电脑，服务器的这几个模块的性能都远远高于电脑。以处理器为例，服务器所使用的处理器主要为英特尔的至强及至强可拓展系列，同时和AMD的EPYC系列，对应的电脑处理器则为酷睿、锐龙等。简单对比性能的话，从其核心数和售价便可大致感受下，以英特尔的处理器为例，电脑所用的酷睿X系列，最高达到18核心，而服务器所用的二代至强可拓展，核心数可达到56个，售价嘛，可自行对比。

同样，在内存上，配备32GB、64GB DDR4内存的电脑已经可以算是佼佼者，而服务器，动辄128GB、256GB起步，同时支持24个、48个DIMM插槽扩展，最大支持几个T的内存容量。

服务器市场现状

如同智能手机市场存在苹果、三星、华为、小米、OPPO、VIVO几个巨头一样，服务器市场也诞生了几个巨头。

根据IDC研究报告，全球服务器出货量前几的厂商分别为戴尔易安信、HPE/新华三，浪潮/浪潮商用机器、华为、联想、曙光及ODM厂商。

其中，戴尔易安信的PowerEdge系列服务器无论从出货量还是销售额上，都长期处于服务器市场前列；而HPE（惠普企业）的服务器主要由紫光与惠普子公司华三成立的合资公司新华三来运营。

浪潮/浪潮商用集团中，浪潮负责x86服务器的运营，其GPU服务器在中国市场占据半壁江山，浪潮商用集团为浪潮与IBM成立的合资公司，以研发、生产、销售支持POWER处理器、安腾处理器的浪潮K1高端UNIX服务器系统和基于开放Power技术的Linux服务器为主要业务；华为、联想则以基于x86架构的塔式、机架式服务器销售为主，曙光则聚焦于高性能计算领域。

在笔者看来，由于服务器为全网提供着计算资源，是整个IT的核心基础设施，未来，随着大数据、云计算、人工智能等技术发展，服务器市场仍大有可为。

浪潮集团有限公司，即浪潮集团，是中国本土顶尖的大型IT企业之一，中国领先的云计算、大数据服务商。浪潮集团旗下拥有浪潮信息、浪潮软件、浪潮国际三家上市公司，业务涵盖云计算、大数据、工业互联网等新一代信息技术产业领域，为全球120多个国家和地区提供IT产品和服务，浪潮致力于成为世界一流的新一代信息技术产业龙头企业，经济社会数字化转型的优秀服务商，新型基础设施建设的骨干企业。

科研力量

浪潮是科技部首批认定的创新型企业，拥有IT领域设在企业的国家重点实验室——浪潮高效能服务器和存储技术国家重点实验室，以及亚太地区最大最先进的柔性服务器生产线和研究中心，拥有首批认证的国家级企业技术中心、国家级企业博士后工作站，首批国家规划布局内的重点软件企业。浪潮还在香港、日本和美国硅谷设立了技术研发中心。

2009 年，由浪潮集团研发的TS10000 高效能服务器运往沙特阿拉伯，这是我国自主品牌服务器首次出口海外，进入世界市场与欧美厂商展开竞争。

开展“海量存储系统关键技术”的研发，为使我国核心主机装备达到国际一线阵营做出了贡献。伴随着我国建设创新型国家战略的深入实施，在浪潮设立了IT 产业一的高效能服务器与存储实验室，这些无疑助推了浪潮的进一步发展。

浪潮资质

国家首批创新型企业；国家520家重点企业之一；国家重点高新技术企业；首批认定的国家级企业技术中心；高效能服务器和存储技术国家重点实验室；国家级博士后流动工作站；浪潮被国家商标局认定为中国驰名商标； 首批认定的特一级计算机信息系统集成资质；智能建筑专项工程设计甲级资质企业；通过ISO9001、ISO14001、18000 三项认证的企业；国家服务器产业化基地；浪潮服务器、计算机被国家质检总局认定为中国名牌产品；软件产业通过CMMI 3认证；“中国软件欧美出口工程”A级示范企业；首批国家规划布局内的重点软件企业。

浪潮荣誉

浪潮集团居2008年度中国大企业集团竞争力500强第3位，中国电子信息百强企业第10位；

2014年中国软件业务收入百强企业第5位；

在"2019中国企业500强"中排名第189位（最新排名)；

2019年浪潮服务器销售额位居全球前三、中国第一 ；

浪潮拥有“国家高效能服务器和存储技术重点实验室”，自主研发的中国第一款关键应用主机浪潮K1使中国成为继美日之后第三个掌握高端服务器核心技术的国家，荣获2014年度国家科技进步一等奖，浪潮天梭K系统已超过美国甲骨文，跻身高端Unix服务器市场的前三强。