浪潮信息趙帥：多元算力時代 開源開放的OpenBMC成為服務器管理優(yōu)先解

北京2023年8月7日 /美通社/ -- "多元算力時代下，大規(guī)模的異構服務器設備面臨多種處理器架構、多種設備協(xié)議、不同管理芯片兼容的系統(tǒng)化設計挑戰(zhàn)，管理固件也迎來新的變革。開源開放的OpenBMC，以創(chuàng)新的分層解耦軟件架構，兼容不同處理器架構、算力平臺和管理芯片，為多元算力基礎設施提供了開放靈活的運維管理解決方案，也將推動產(chǎn)業(yè)形成開放、標準的管理固件生態(tài)。"浪潮信息服務器產(chǎn)品線總經(jīng)理趙帥。

全球數(shù)字經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定增長，AIGC等創(chuàng)新技術應用對于算力帶來了巨大的需求，算力新基建成為推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的核心支撐力和驅(qū)動力。據(jù)國際數(shù)據(jù)公司IDC、浪潮信息、清華大學全球產(chǎn)業(yè)研究院聯(lián)合發(fā)布的《2022—2023全球計算力指數(shù)評估報告》顯示，2022年，中國整體服務器市場規(guī)模保持6.9%的正增長，占全球市場比重達25%。其中，生成式AI計算市場規(guī)模將從2022年的8.2億美元驟增到2026年的109.9億美元，成為驅(qū)動互聯(lián)網(wǎng)、金融、教育、醫(yī)療和制造等行業(yè)未來創(chuàng)新發(fā)展的重要引擎。

在AIGC等應用的驅(qū)動下，服務器架構正在由CPU密集型轉(zhuǎn)向搭載GPU、FPGA、ASIC芯片的加速計算密集型，算力呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢。處理器架構也呈現(xiàn)多元化，x86、ARM、Power、MIPS、RISC-V等處理器架構持續(xù)并存。多元算力時代下，數(shù)據(jù)中心為保障大規(guī)模服務器的可靠穩(wěn)定運行，各類異構設備統(tǒng)一運維的挑戰(zhàn)日益凸顯。如何實現(xiàn)多處理器、多芯片設備高效、穩(wěn)定運行，對服務器管理控制系統(tǒng)BMC (Baseboard Management Controller)固件的兼容性、精細度、定制化和快速迭代能力提出了一系列新的挑戰(zhàn)。

多元算力時代，服務器穩(wěn)定可靠的"第一道防線"面臨全新挑戰(zhàn)

BMC是在服務器中嵌入的復雜而獨立SOC（System on Chip）系統(tǒng)，是互聯(lián)網(wǎng)、通信、金融等用戶數(shù)據(jù)中心集中運維管理IT設備的核心組件，對服務器安全可靠運行、遠程集中管理和控制部署至關重要。

BMC由BMC硬件和BMC固件兩大部分組成。在硬件上BMC是完整的計算機系統(tǒng)，包含嵌入式處理器、內(nèi)存（DRAM）和存儲芯片（Flash），外圍集成豐富的物理通道，連接數(shù)百個傳感器、CPU、內(nèi)存、磁盤、電源、網(wǎng)卡、GPU、RAID卡等各類組件，實現(xiàn)對服務器硬件的全方位掌控。在軟件上，BMC固件基于Linux內(nèi)核構建強大的嵌入式操作系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程控制、故障診斷、配置部署、固件升級等各類運維管理功能，數(shù)據(jù)中心管理平臺通過BMC固件提供的Redfish、IPMI、SNMP等API接口實現(xiàn)海量服務器遠程集中運維管理和批量部署。

BMC固件以往通常依賴IBV（Independent BMC Vendor，獨立BMC固件提供商）設計的閉源商業(yè)方案，但伴隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的快速，算力成為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的關鍵要素，傳統(tǒng)的BMC研發(fā)在架構的兼容性、開發(fā)周期、創(chuàng)新性方面存在越來越多的的局限性：

• 架構落后，平臺兼容性差。算力基礎設施呈現(xiàn)多元化發(fā)展， x86、ARM、Power、MIPS、RISC-V等通用處理器平臺并存，同時GPU、FPGA、ASIC芯片等加速算力芯片百花齊放，傳統(tǒng)BMC固件架構落后，可擴展性差，無法快速適配兼容各類算力芯片。
• 代碼閉源，存在安全風險。由于代碼閉源，未經(jīng)過用戶和廣泛的同行安全檢查，隱藏的安全漏洞無法及時識別；且受限于代碼封閉，數(shù)據(jù)中心用戶更先進的BMC固件安全策略無法應用。
• 開發(fā)周期長，問題處理慢。一方面，IBV Codebase代碼變更頻繁，已有功能、問題在產(chǎn)品迭代過程中延續(xù)性較差，版本穩(wěn)定性也得不到保障，導致產(chǎn)品開發(fā)周期長；另一方面，BMC固件問題處理依賴于IBV響應速度，從用戶側(cè)反饋固件問題到問題處理完畢往往花幾個月的時間，時效性無法得到保證，影響客戶體驗。
• 生態(tài)封閉，阻礙固件技術創(chuàng)新。在多元算力飛速發(fā)展的背景下，面向特定應用場景的服務器研發(fā)，需要更多軟硬件一體化設計，用戶希望參與到管理固件開發(fā)中，但是傳統(tǒng)BMC固件受限于商業(yè)模式，代碼閉源，通常附帶嚴格的代碼許可使用協(xié)議，限制用戶對軟件的使用和分發(fā)，阻礙了固件技術創(chuàng)新。

OpenBMC勢不可擋，以開源開放加速融合多元算力的創(chuàng)新優(yōu)勢

由于傳統(tǒng)BMC固件存在著諸多問題，且隨著數(shù)據(jù)中心的不斷壯大，運維需求越來越向精細化、定制化的趨勢發(fā)展，業(yè)界開始探索更加開放先進的BMC固件發(fā)展之路 -- OpenBMC順勢而生。OpenBMC是一個Linux基金會項目，其目標是為BMC生成一個可定制的開源固件堆棧，該堆棧可以在服務器、網(wǎng)絡交換機等設備上運行。OpenBMC使用Yocto、OpenEmbedded、systemd和D-Bus技術輕松構建定制的管理平臺，為x86、ARM和Power等多元架構服務器平臺提供統(tǒng)一上層接口，支撐企業(yè)、通信和云數(shù)據(jù)中心的管理服務。

• 首先，OpenBMC生態(tài)開放，已經(jīng)吸引了處理器、加速芯片、部件、服務器等產(chǎn)業(yè)鏈上下游主流廠商積極參與貢獻社區(qū)，例如IBM、Intel、AMD、Ampere、NVIDIA、Aspeed、字節(jié)跳動、阿里巴巴、浪潮信息等，各廠商發(fā)揮各自優(yōu)勢建立了成熟穩(wěn)定的社區(qū)基礎代碼，并且能夠?qū)Υa進行廣泛的評審、識別和修復安全漏洞，降低固件安全風險，為BMC固件技術創(chuàng)新營造了活躍的生態(tài)環(huán)境。目前，OpenBMC已經(jīng)實現(xiàn)了一系列高級管理功能，包括遠程控制、H5KVM、VNC、虛擬媒體掛載、傳感器狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷、固件安全升級、PID散熱算法、MCTP、PLDM等功能，為系統(tǒng)可靠性、可用性和可維護性提供有力保障。
• 其次，OpenBMC應用了先進開放的軟件架構，基于分層解耦的軟件架構，功能模塊之間通過一致的系統(tǒng)總線接口協(xié)議進行交互，擴展性高，能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的模塊化開發(fā)，同一套OpenBMC固件代碼能夠同時兼容多種處理器平臺、多種算力芯片等關鍵部件，對于新增部件也能夠快速適配兼容，大幅縮短迭代周期，提升開發(fā)效率。
• 第三，OpenBMC代碼開源，服務器廠商和最終用戶可以基于成熟、創(chuàng)新的社區(qū)基礎代碼構建安全可靠的管理固件。同時，開源有利于固件開發(fā)模式創(chuàng)新和技術創(chuàng)新，面向特定大規(guī)模應用場景，服務器廠商與最終用戶進行聯(lián)合固件開發(fā)，利用可擴展的軟件架構開發(fā)創(chuàng)新功能模塊，快速滿足客戶自定義、個性化的創(chuàng)新管理需求。
• 最后，OpenBMC開源開放有助于推動管理固件標準化。OpenBMC提供標準化的管理功能和管理接口，例如社區(qū)緊跟Redfish、MCTP、PLDM等規(guī)范演進，提供標準化管理API接口，有助于用戶數(shù)據(jù)中心管理平臺統(tǒng)一對接各廠商服務器，提升運維管理兼容性和一致性。

OpenBMC經(jīng)過近十年的發(fā)展已趨于成熟，Intel、IBM、Meta（原Facebook）和Google等創(chuàng)始成員已經(jīng)將其應用到各自產(chǎn)品中，國內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)、金融、通信、服務器、芯片等科技企業(yè)也正積極規(guī)劃基于OpenBMC的BMC固件解決方案，OpenBMC應用前景勢不可擋。

浪潮信息攜手社區(qū)伙伴，加速OpenBMC發(fā)展

OpenBMC社區(qū)生態(tài)建設離不開業(yè)界廣泛的參與和支持，作為開源技術的擁護者與重要貢獻者，浪潮信息積極擁抱OpenBMC。早在2017年，浪潮信息與IBM合作貢獻社區(qū)，并陸續(xù)完成多款主流服務器產(chǎn)品的OpenBMC適配。2022年，浪潮信息在OpenBMC社區(qū)開源代碼貢獻排名中保持全球第5位和中國第1位，共計貢獻代碼13000余行，參與社區(qū)代碼審核1000余次，廣泛覆蓋Redfish、PLDM、LED、USB升級、OCC、時間管理、電源控制等模塊，推動了社區(qū)的健康發(fā)展。

基于OpenBMC方案，浪潮信息構建起更加穩(wěn)定可靠、更具擴展性且芯片級安全的開放架構通用服務器產(chǎn)品。以業(yè)內(nèi)TOP級客戶的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心為例，其服務器規(guī)模通常高達數(shù)萬或數(shù)十萬臺，由于需求多樣，各種服務器產(chǎn)品配置多達400余種，每年需迭代幾十次。浪潮信息通過分層解耦、模塊化設計的OpenBMC方案，在BMC層面實現(xiàn)了軟硬件的標準設計，支持服務器產(chǎn)品的快速、穩(wěn)定迭代，從而更快、更好的滿足用戶資產(chǎn)信息管理、故障預警、遠程管理和批量自動部署等需求。

充分利用OpenBMC等開源技術賦能多元算力基礎設施建設，需要持續(xù)推動硬件、固件、軟件、系統(tǒng)等多方面的協(xié)同，強化處理器、部件、管理芯片、服務器、用戶各個層面的生態(tài)合作與聯(lián)合優(yōu)化，從開源社區(qū)中汲取能量，從而引領開放計算技術產(chǎn)業(yè)化落地，助力數(shù)據(jù)中心高質(zhì)量發(fā)展。