"它要身材玲瓏小巧，算力越大越好。"
"它要能耐住高溫，還要防塵、防腐、抗震。"
"它要在藍(lán)牙、WiFi、ZigBee、4G和5G里都游刃有余。"
"它要收放自如，能‘單打獨(dú)斗'也能‘組隊(duì)參戰(zhàn)'。"
……
北京2022年10月24日 /美通社/ -- 在新一代邊緣服務(wù)器產(chǎn)品規(guī)劃會(huì)上，浪潮信息研發(fā)工程師在筆記本上，記下了領(lǐng)導(dǎo)、同事和客戶們對(duì)于新一代邊緣服務(wù)器的諸多要求，這也意味著，接下來(lái)幾個(gè)月，他和同事們不眠不休的設(shè)計(jì)研發(fā)之路即將開(kāi)始，滿足所有的客戶需求是他們的責(zé)任，一切皆有可能。
"模塊化"設(shè)計(jì)？專治各種眾口難調(diào)
小本上密密麻麻的各種需求，歸根結(jié)底就是一句話：以不變應(yīng)萬(wàn)變，造一個(gè)在多樣化場(chǎng)景里都能游刃有余的"百變金剛"款邊緣服務(wù)器。
多樣化的邊緣場(chǎng)景有哪些呢？據(jù)IDC最新公布的中國(guó)邊緣服務(wù)器市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示，隨著數(shù)字世界和物理世界的深度融合，計(jì)算力也在從數(shù)據(jù)中心向邊緣不斷延伸，邊緣計(jì)算與AI、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)加速融合，推動(dòng)著制造、金融、通信、能源、交通行業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型。智慧零售、智慧醫(yī)療、智慧金融、智慧交通、智慧高速、智慧油井、智慧煤礦、智慧海上風(fēng)電等等都需要邊緣計(jì)算的支撐，室內(nèi)室外，上山下海，這些遍布世界各個(gè)角落的邊緣服務(wù)器，所要適應(yīng)的運(yùn)行溫度、體積、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、適配的功能都不相同，差異性、碎片化的特征明顯。
其實(shí)不僅僅是環(huán)境不同，哪怕是同一條馬路的不同路口，同一個(gè)企業(yè)的不同廠房、礦井，都會(huì)有不同的場(chǎng)景，有的路口攝像頭從幾路到十幾路，需要算力階梯布局，有的礦井地處偏遠(yuǎn)，要使用不同通信模式，有的可能因?yàn)榉蹓m要加強(qiáng)防護(hù)……所以很多種邊緣計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景以前都依賴于量身定制的設(shè)備。比如石油行業(yè)中，不同礦井會(huì)使用不同的通信模式，有無(wú)線、有線、ZigBee工業(yè)接口等等。
但是，"量身定制"雖然可以體現(xiàn)嚴(yán)絲合縫的精致匠心，本身卻需要一定的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期，為了快速交付，就很難進(jìn)行全面的測(cè)試與售后保證，后期容易出現(xiàn)各種問(wèn)題，導(dǎo)致邊緣服務(wù)器大規(guī)模落地存在困難，這也是制約邊緣計(jì)算快速發(fā)展的根本難題之一。
模塊化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的前提。浪潮信息的研發(fā)工程師們此前在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域也遇到過(guò)定制化需求太多的問(wèn)題：云計(jì)算時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)高速增長(zhǎng)，視頻、電商、通信不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景會(huì)有不同的業(yè)務(wù)需求，浪潮信息也聯(lián)合CSP客戶，研發(fā)了可定制的模塊化式整機(jī)柜服務(wù)器，通過(guò)采用模塊化設(shè)計(jì)，集中供電、散熱和管理，并可根據(jù)用戶需求，配置不同的節(jié)點(diǎn)，靈活滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)硬件平臺(tái)的要求。其擁有更高的集成度，可以實(shí)現(xiàn)大顆粒一體化交付，從而大幅提高交付速度。目前整機(jī)柜服務(wù)器已經(jīng)進(jìn)入了越來(lái)越多的云數(shù)據(jù)中心。
從云計(jì)算到邊緣計(jì)算，面對(duì)的個(gè)性化場(chǎng)景越來(lái)越多，作為中國(guó)邊緣服務(wù)器市場(chǎng)第一的廠商，浪潮信息再次瞄準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，"搭起了積木"：通過(guò)將核心計(jì)算平臺(tái)、異構(gòu)加速平臺(tái)、IO模組、管理功能等模組進(jìn)行架構(gòu)解耦，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，讓算力能夠靈活擴(kuò)展，支持有線、無(wú)線不同通信標(biāo)準(zhǔn)，給系統(tǒng)提供更多的IO擴(kuò)展和網(wǎng)絡(luò)選擇。
同樣的"積木"，可以"搭"出"城堡"也能搭出"小屋"，這樣搭配出的"百變"邊緣服務(wù)器能躋身偏遠(yuǎn)"蝸居"獨(dú)自美麗，也可以"抱團(tuán)"成為桌面級(jí)甚至機(jī)柜級(jí)微中心，最大化滿足客戶的需求。
為了"瘦身"從頭開(kāi)始 改變以CPU為核心的設(shè)計(jì)架構(gòu)
不過(guò)，模塊化"搭積木"的思路要想實(shí)現(xiàn)還有重重難關(guān)，邊緣服務(wù)器的"身材管理"成為接踵而來(lái)的一大難題：為了滿足多元化的邊緣計(jì)算場(chǎng)景，服務(wù)器內(nèi)部就要添加計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等各種硬件。硬件之間的接口、電壓、電流都不一樣，功能越多，服務(wù)器的結(jié)構(gòu)布局越復(fù)雜、信號(hào)、散熱也都面臨極大的挑戰(zhàn)。起初，結(jié)構(gòu)、信號(hào)、硬件和散熱工程師設(shè)計(jì)了三個(gè)月，經(jīng)過(guò)多輪討論，對(duì)內(nèi)部鏈路設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審，終于可以將產(chǎn)品盡量控制在一個(gè)長(zhǎng)、寬約30cm的較小體積內(nèi)。
然而，這個(gè)"身材"還是無(wú)法滿足需求：浪潮信息的產(chǎn)品經(jīng)理們通過(guò)調(diào)研客戶現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，邊緣服務(wù)器的部署空間十分有限，有可能在路邊的信控箱，油井現(xiàn)場(chǎng)的工控機(jī)……大部分的客戶希望服務(wù)器盡可能的小，長(zhǎng)、寬能控制在20cm左右，還需要繼續(xù)瘦身。
設(shè)計(jì)就是為了滿足需求。螺螄殼里做道場(chǎng),方寸之間做騰挪，要想在如此小的空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算、異構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、IO、管理等功能的兼容，以及性能和可靠性的最大化，只能從頭再來(lái)。
各種方法用盡，思路陷入僵局，忙了三個(gè)月，一切又回到原點(diǎn)。浪潮信息工程師沒(méi)有氣餒。一次尋常的復(fù)盤(pán)討論會(huì)，腦力激蕩之下碰撞出了不一樣的火花：答案或許就在承載硬件的底板上，研發(fā)人員開(kāi)始從頭開(kāi)始，改變以往以CPU為核心的設(shè)計(jì)思路，轉(zhuǎn)而以系統(tǒng)架構(gòu)為核心去進(jìn)行設(shè)計(jì)。
以系統(tǒng)架構(gòu)為核心設(shè)計(jì)的首要工作，是針對(duì)差異化的客戶需求對(duì)功能進(jìn)行分區(qū)，將計(jì)算平臺(tái)、IO、管理功能等模組進(jìn)行架構(gòu)解耦，重構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)化的模塊，并將同一模塊設(shè)計(jì)統(tǒng)一接口與底板連接。但在研發(fā)人員統(tǒng)一接口、標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程中，計(jì)算模組中CPU又面臨PCIe資源不足，USB、UART資源無(wú)法滿足設(shè)計(jì)的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，研發(fā)人員引入了PCIe Switch芯片，將CPU 一組X2接口拓展為4個(gè)X1，統(tǒng)一了PCIe接口，并設(shè)計(jì)了復(fù)雜的USB、UART拓?fù)浼軜?gòu)，充分滿足了系統(tǒng)在對(duì)外接口、對(duì)內(nèi)接口、調(diào)試接口等諸多方面的需要，實(shí)現(xiàn)了像x86、ARM等不同架構(gòu)的芯片可以通過(guò)統(tǒng)一的接口與底板相連。
方案實(shí)現(xiàn)的過(guò)程還有很多挑戰(zhàn)，為了解決信號(hào)和散熱的平衡問(wèn)題，研發(fā)人員多次調(diào)整內(nèi)部各個(gè)模塊布局，并將接口的設(shè)計(jì)從平行改成了疊放，內(nèi)部的布局從仿真到實(shí)物打樣也反復(fù)調(diào)整了很多遍，打磨每一個(gè)部件極致的統(tǒng)一性。這樣服務(wù)器就可以像，根據(jù)不同的場(chǎng)景需求，快速的組合，匹配合適的算力和功能。
最終，面向邊緣多樣化場(chǎng)景的各種痛點(diǎn)與不適，全新的邊緣模塊化設(shè)計(jì)架構(gòu)ECOM（Edge Computing Optional Module）打磨完成，歷時(shí)1年半之久?；谶@一架構(gòu)，浪潮信息工程師們研發(fā)出了全新邊緣服務(wù)器產(chǎn)品EIS800，EIS800室內(nèi)節(jié)點(diǎn)體積小巧，滿足企業(yè)信息化、云桌面等一般室內(nèi)應(yīng)用場(chǎng)景的溫度環(huán)境，室外節(jié)點(diǎn)可適應(yīng)-40°C-70°C環(huán)溫，具備工業(yè)級(jí)防水防塵特性，在智慧交通、電力巡檢等惡劣條件下也可高效穩(wěn)定運(yùn)行。
EIS800微中心節(jié)點(diǎn)支持多樣IO擴(kuò)展，部署形式靈活，可通過(guò)多節(jié)點(diǎn)堆疊的桌面級(jí)微中心和兩節(jié)點(diǎn)拼接上架的機(jī)柜級(jí)微中心部署。針對(duì)更高密度的部署需求，可通過(guò)整機(jī)柜形態(tài)一體交付，大幅提升邊緣場(chǎng)景下設(shè)備的運(yùn)維部署效率，并且能夠支撐更為復(fù)雜的AI負(fù)載?？筛鶕?jù)邊緣室內(nèi)、室外、機(jī)房環(huán)境的差異化需求，提供單主機(jī)、、微中心3種形態(tài)的產(chǎn)品，每種形態(tài)的產(chǎn)品還可根據(jù)形成8種配置，實(shí)現(xiàn)靈活擴(kuò)展，重塑了邊緣服務(wù)器的形態(tài)。
靠才華取勝，還捧回個(gè)"顏值"大獎(jiǎng)
全新亮相的浪潮邊緣微服務(wù)器EIS800，外表線條流暢，設(shè)計(jì)低調(diào)極簡(jiǎn)，機(jī)箱結(jié)構(gòu)可以組合出單主機(jī)、防水主機(jī)、數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)各種形態(tài)的產(chǎn)品，內(nèi)部散熱模塊也可以兼顧主動(dòng)、被動(dòng)散熱，滿足多元的部署場(chǎng)景，靈活適應(yīng)室內(nèi)、室外、數(shù)據(jù)中心不同部署環(huán)境。同時(shí)，服務(wù)器內(nèi)部，EIS800基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部計(jì)算平臺(tái)、IO、管理功能等模組的架構(gòu)解耦，CPU可支持不同架構(gòu)的處理器，異構(gòu)模塊可承載階梯式AI算力，存儲(chǔ)、通信、管理接口等方面，也可根據(jù)通信、交通、制造、能源等不同場(chǎng)景的差異化需求隨需而變。憑借這一極致靈活的架構(gòu)，浪潮信息邊緣微服務(wù)器EIS800獲得了2022年德國(guó)紅點(diǎn)設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)。
當(dāng)下邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)正處于從星星點(diǎn)火向燎原之勢(shì)的演進(jìn)中，浪潮信息作為頭部企業(yè)，一直致力于以開(kāi)放的理念，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。目前邊緣模塊化設(shè)計(jì)ECOM已經(jīng)在ODCC開(kāi)放設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在ECOM架構(gòu)下，浪潮信息將以往設(shè)計(jì)門(mén)檻較高的CPU核心計(jì)算單元、BMC帶外管理單元、AI計(jì)算單元等關(guān)鍵部件，設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)化的部件模塊，并開(kāi)放了產(chǎn)品化設(shè)計(jì)，為推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展具有重要意義。
算力終將在百變邊緣中無(wú)限延伸，技術(shù)也在時(shí)代浪潮洗禮下去蕪存菁，不斷迭代更新。術(shù)力有窮時(shí)，想象無(wú)極限，就像在變與不變之間倍受"折磨"的浪潮技術(shù)工程師最終的領(lǐng)悟：在想象與得到之間，沒(méi)有改變的只有堅(jiān)持，需要努力的唯有強(qiáng)大。
