标题：浪潮天梭K1
系统概述
浪潮天梭K1上市  浪潮天梭K1系统是我国863计划重大专项“高端容错计算机研制与应用推广”项目成果。我国第一台关键应用主机浪潮天梭K1系统22日正式上市，标志着我国成为继美日之后全球第三个掌握新一代主机技术的国家，并有望改变我国在金融、电信等核心领域大型主机长期依赖进口的尴尬局面。[1]
浪潮天梭K1系统的上市，打破了信息化网络核心装备受制于人的局面，标志着我国信息化建设自主可控战略完成了关键布局，不仅填补了国内高端服务器市场的空白，大大降低了国内用户的成本。
浪潮天梭K1系统已于2010年8月在中国建设银行新疆分行替代国外小型机，实现成功应用，并在去年底中国进出口银行举行的大型主机招标会上，击败IBM、HP成功中标。在历时两年的测试过程中，天梭K1实现了连续840天的稳定运行，从未出现计划外停机。[2]技术突破  浪潮天梭K1系统在技术方面实现了关键性突破。浪潮天梭K1系统基于自主设计的经典CC-NUMA架构，最大可扩展至32颗处理器、256核心，具有4TB全局共享内存；系统峰值浮点计算能力达到2560GFLOPS，即每秒可完成2.56万亿次浮点运算。
浪潮天梭K1系统的内存总带宽为1177.6GB/s，系统互连总带宽为1088GB/s，系统I/O总带宽为675GB/s，这意味着如果传输一部大小为15G的高清电影，处理器到内存之间每秒的时间里可以传输78部，处理器与处理器之间每秒可传送73部，系统对外每秒可传输45部，足见其出众的传输速率。
浪潮天梭K1系统具备1至8个硬件分区，可实现4至32路任意组合的扩展，最大可支持48个PCIe Gen2插槽，并采用浪潮自主研发的Inspur K-UNIX操作系统实现运行；K-UNIX是目前国内唯一一款符合UNIX 03标准的UNIX操作系统，实现了对主流数据库、中间件等商用软件的兼容，建立了完善的软硬件生态环境。
天梭K1还采用了自主研制的国际领先的处理器协同芯片组技术，具备2个25.6GT QPI端口，处理器接口总带宽为51.2GT/s；4个8.5Gbps X8 NI端口，NI接口总带宽为68GB/s；天梭K1的20通道数据对齐和时钟数据锁定技术，实现了多通道数据传输的可靠性。
天梭K1采用基于多级分类的并行无阻塞协议处理流水线机制，减少访问延迟，提高协议处理吞吐量；此外，该系统还实现了处理器协同芯片多时钟域设计，满足芯片多模块的不同时钟频率需求。市场预期关键应用主机是服务器市场利润的主要来源，2012年我国关键应用主机市场规模已达152亿元，处于稳定增长中；这其中，关键应用主机的销售量占服务器整体市场的4%，而销售额却占到了整体市场的42%之多，可见其在服务器市场利润中占据了何其重要的地位。
关键应用主机不仅是市场利润的主体，更是整个软硬件产业的核心，在很大程度上决定了产业利润的流向，已逐渐成为厂商获取利润的核心手段。由此不难看出，浪潮天梭K1系统不仅自身具备广阔的市场前景，同时也巩固了我国关键应用主机的产业地位，也将为国内的系统集成、系统软件开发、技术服务市场开拓出一个高回报率的市场空间，有助于建立有自主技术体系的中国信息产业。
前景瞻望
高端容错计算机是金融、电信、能源、交通等命脉行业的基础性核心信息化平台，关乎国家经济运行安全、社会安全和国家战略安全，是国家信息系统建设的重大关键装备。当前，高端容错计算机技术和市场被IBM、HP等国外厂商高度垄断，每年被国外企业卷走的利润价值数百亿，这一现状也使得国家信息战略安全存在重大隐患。浪潮天梭K1系统的问世有望缓解乃至终结这一局面。
2011年11月10日，被誉为工业设计“奥斯卡”的中国创新设计“红星奖”评选揭晓，浪潮天梭K1系统凭借出色的工业设计，赢得了来自全球的顶尖专家的一致认同，一举摘得“红星奖”金奖。据悉，这是继天梭TS850后浪潮再度将“红星奖”纳入囊中，在历来为消费级产品所主导的“红星”舞台上，浪潮再度向全球展示了我国服务器领域的整体工业设计及研发能力的领先性。 
中国创新设计“红星奖”是国内工业设计领域中的最高级别奖项，并逐渐发展成为与“红点奖”、“IF奖”齐名的全球工业设计领域里的顶级荣誉。为保证红星奖评审的权威性和国际化水平，2011年红星奖12位评委专家分别来全球7个国家和地区，海外评委近60%，分就创新性、实用性、经济性、环保性、工艺性和美观性六个角度进行严格筛选，评选采纳意见范围之广、考评标准之严均创历届之最。
高端服务器
高端服务器，业内称为关键应用主机，处理能力为普通服务器几十倍，是金融、电信、能源、交通等命脉行业的核心系统，一旦无法正常运行，将会影响相关领域的正常运转。关键应用主机核心技术一直是西方国家对华技术禁运的重要内容，美国等发达国家制定了完善的法律、法规，成立了瓦森纳国际技术禁运等组织，以严密封锁此类技术的出口。[3]
高可用性是关键应用主机的主要特点，也是其他类型计算机难以比拟的一点。关键应用主机通常采用软硬一体化的容错技术，板卡信号、关键应用主机模块、操作系统、应用等每一个层次都有错误诊断和隔离模块，保证软硬件错误不会影响实际业务。关键应用主机的高可用性如果用数字来体现的话，就是要达到至少99.999%的可用性，而浪潮天梭K1系统将这一数值提升到了99.9994%，进一步展现了我国自主研发关键应用主机的高可用性与可靠性。
关键应用主机已成为国家战略信息安全的基础，以及国际技术竞争的前沿。作为继陆、海、空、天之后的“第五维战场”，信息技术已成为克敌制胜的重要手段之一。浪潮天梭K1的诞生证明了我国在信息技术“战场”中向国际发起挑战的决心，进一步巩固了我国的信息战略长远规划。
据悉，2006年4月20日上午，中国银联曾因通信网络和系统关键应用主机故障，造成辖内跨行交易全部中断8个多小时；同年10月，中国民航信息网络有限公司离港系统关键应用主机出现技术故障，导致包括北京首都机场等在内多个机场离港系统瘫痪，严重影响航空运输秩序。
此次发布的浪潮天梭K1系统最大可扩展32颗处理器，达到国际先进水平。如将其应用到一家每天需处理1亿笔业务的银行，每笔业务平均相当于50个事务处理，则该银行1天需要处理50亿个事务，从理论上来讲，一台32路服务器即可满足该银行一天的业务处理量。
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、0.5%高阻抗控制精度的电路板的加工并稳定量产。[4]
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4.5亿个晶体管，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50cm*60cm，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50cm*60cm，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”、“6.4GT/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。