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信达代理的专利技术荣获国家科技进步一等奖!

19日举行的2014年度国家科学技术奖励大会上,除了两弹元勋于敏获颁最高科技奖,还奖励了自然科学奖、技术发明奖和科技进步奖3大类300多项科技成果。其中,浪潮公司的32路高端容错计算机核心技术获得科技进步一等奖,是今年集成电路领域获得的最高奖。32路高端容错计算机即通常所说的32核服务器,是当前金融、电信、电力等行业的核心业务数据处理平台,被列入瓦森纳组织对华技术封锁的名单。2013年实现国产化以来,浪潮在高端Unix服务器市场的份额已经达到12%,为保障国家信息安全奠定了基础。


浪潮高端容错计算机天梭K1

破解多核计算机“内存墙”

据《中国科学报》今天报道,由浪潮集团承担的高端容错计算机是10多年来计算机领域第一个获得国家科技大奖的创新项目,也是我国计算机产业发展和国家信息战略布局的重要成果。项目成果——天梭K1是中国第一台高端容错计算机,可扩展32颗处理器,可靠性超过99.9994%(即全年停机时间不超过5分钟),每分钟可完成几百万次交易事务处理,其上运行的K-UX是中国第一款Unix操作系统。天梭K1系统于20131月对外发布,使得中国成为继美国、日本之后第3个有能力研制32路高端容错计算机的国家。

高端容错计算机不仅可以通过处理器升级来获得性能提升,还可以通过增加处理器数量来提高性能,但是当处理器数量超过8颗,就会碰到“内存墙”的问题。

浪潮集团首席科学家王恩东表示,处理器要协同工作,相互之间必然要通讯,而且处理器之间不仅要进行数据传递,更要保持数据一致,任何数据异步都可能会造成系统停机,这使得处理器通讯远比一般性的通讯技术更为复杂。如果采用一般的处理器协同技术,当处理器数量超过8颗以后,大量的处理器资源都被通讯占用,继续增加处理器数量时,性能提高就会十分有限。其直接的技术表现就是处理器读取内存数据延时过长,这个现象在专业领域被称为“内存墙”。

要破解天梭K1 面临的“内存墙”问题,只能创建一个全新的处理器互联结构和通讯机制。这是业界几十年来一直难以破解的难题,全球具有该项技术开发能力的公司不到5家。天梭K132颗处理器、256个内存插槽,已经远远超过了初始的技术瓶颈。浪潮还创建了“三级目录两级缓存一致性域协议”,保证处理器数量增加时,系统通讯规模和复杂度仅有较小增加。


在浪潮主机问世之前,中国进口同类产品付出高额代价

打破西方对华技术封锁

国产高端计算机产业的突破和发展为国家信息安全自主可控奠定坚实的基础。当前,信息化已经对社会经济各个领域高度渗透,成为支撑各个行业正常运行的基础设施,高端容错计算机是各个行业核心系统,尤其是交易数据处理,不可替代的承载平台,在金融、电信、电力等行业应用广泛,是驱动各个行业数据和信息流动的“心脏”。

此前,我国高端容错计算机全部依赖进口,进口产品技术完全不可控,使得我国关键行业面临数据被窃取、业务被摧毁的风险,严重威胁国家战略安全。随着天梭K1对进口产品的不断替代,核心平台层面的隐患将被逐步解决。

在过去的几年中,浪潮从无到有建立自主技术体系,并从零开始建立产业体系,经历了超乎想象的困难。欧美日等发达国家一直将高端容错计算机相关技术作为国防战略技术,对中国实行严格的技术封锁。美国的《出口管理条例》(EAR)和瓦森纳组织,严禁高端容错计算机相关技术流向中国,中国在高端计算机领域的相关积累一直处于空白状态。

而且,高端容错计算机研制工程规模大,技术起点高,这也是我国计算机产业一直没有涉足该领域的主要原因。例如天梭K132颗处理器,256个内存插槽,为这些模块建立基于数据一致性的互联和通讯机制,是计算机领域公认的世界难题,全球具有该项技术开发能力的公司不到5家。

高端容错计算机项目总设计师、浪潮集团首席科学家王恩东说,天梭K1系统是400多位浪潮工程师耗费4年多时间研发成功的。在研制过程中,浪潮成功突破“双翼可扩展多处理器紧耦合共享存储器体系结构”“三级缓存两级目录一致性协议”和“软硬一体化的容错技术体系”等3项核心技术,成功研制1个核心部件——处理器协同芯片组以及中国第一个通过Unix 03认证的Unix操作系统K-UX,建立了较为完整的自主技术体系,结束了中国信息化受制于人的尴尬局面,保障了国家信息安全。


浪潮集团首席科学家王恩东

突破“创新成果止于论文”现象

通过自主创新突破核心技术,完成产品研制是企业发展的第一步。作为高端容错计算机项目负责人的王恩东说,计算机技术创新已经全球化,只有掌握核心技术,才能在全球产业圈中有话语权。天梭K1系统是400多位浪潮工程师、耗费4年多时间研发成功的。浪潮通过高端容错计算机的研制,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”和“三级目录两级缓存一致性域协议”,开发完成了软硬一体化的容错技术体系,并成功研制出核心部件——处理器协同芯片组以及中国第一个通过Unix 03认证的Unix操作系统K-UX,建立起相对完整的自主技术体系。

在产品研发成功以后,浪潮将应用突破作为核心工作。2014年,天梭K1完成了金融、电信、电力等12个行业市场的应用突破。根据全球权威调查公司IDC发布的数据,浪潮在高端Unix服务器市场的份额已经达到12%,超过了Oracle,仅次于IBMHP

2014年年末,浪潮主导的国产主机系统产业联盟成员从最初的16家增长到58家,成员企业涵盖了从芯片、整机到数据库、中间件等全产业环节,构建了中国国产产业链,促进了中国信息产业的整体发展。

有分析人士认为,国家正在将创新主体向企业转移,天梭K1项目便是该政策的直接成果。浪潮拥有第一批设立于企业的国家重点实验室——高效能服务器和存储技术国家重点实验室,该实验室也是天梭K1系统主要研发平台。从天梭K1产业化的成功可以看出,以企业为创新主体可避免“创新成果止于论文”的现象。王恩东也表示,浪潮一直把产业化当成同技术创新一样重要的工作来抓。

(据中国科学报、环球科技)

 

 

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