自主研发显实力 评浪潮NF5280M2服务器

    浪潮英信NF5280M2服务器是国内厂商第一款完全自主研发设计的双路高端机架式服务器，相对至强的NF5280，它并不是简单的平台升级，而是一个全新的服务器平台。

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    一、浪潮NF5280M2概述：自主研发的至强5600新平台

　　今年3月，英特尔推出“Westmere-EP”至强5600服务器处理器平台，至强5600采用32nm工艺，新的工艺让至强5600芯片面积更小（240平方毫米，至强5500为263平方毫米），可以集成更多的晶体管（11.7亿个，至强5500为7.31亿个），可以集成更多的计算核心（最多6个，至强5500最多4个），可以集成更大的片上缓存（全线集成12MB L3缓存，至强5500为最大8MB）。

　　工艺、核心数量、缓存上的进步大幅提升了至强5600的性能，英特尔的测试数据表示，在技术计算和通用计算环境，至强5600的性能要提升50%以上。不过至强5600相对同属Nehalem架构的至强5500提升的不仅是制程和性能，在能耗控制、智能节能、虚拟化等方面进行了优化，并增加了AES-NI加密指令集和Intel TXT可信执行技术等新特性。

　　比如，至强5600增加了更高能效的低功耗CPU、支持低功耗DDR3内存，并且在智能节能技术和CPU功耗管理等方面均进行了优化，在能耗上更有优势；并且至强5600具有更高的服务器整合率，而且可以从至强5500平滑升级，只需刷新BIOS，就可以在至强5500平台上升级至强5600处理器，操作非常简便。

    虽然平滑升级的特性可以让服务器提供商们在原有平台进行升级，迅速推出新的产品，但为了更加契合至强5600的新特性，不少服务器提供商都推出了新的机型，如下面所要介绍的这款浪潮英信NF5280M2。从型号上看，NF5280M2像是去年发布的浪潮双路机架服务器旗舰NF5280的升级产品，不过实际上M2与后者完全不同，是全新的一款产品。

浪潮英信NF5280M2

    浪潮英信NF5280M2服务器是浪潮完全自主研发设计的一款双路高端机架式服务器，定位于对空间要求较高，同时需要能够最大发挥双路服务器性能的用户使用。主要特点在于采用了自主创新的智控体系（INSPUR Sever Intelligent Control System））和弹性架构体系（Flexible structure system）。

    前者包含了IPMI Anyview管理功能、环境动态感知和调控技术、功耗动态精控技术、ID SWITCH定位技术，让管理更加智能，有效控制能耗。模块化设计在M2中得到传承，机箱结构、散热、电源、板卡、存储、PCI扩展、网络、管理等8个子系统设计为通用性模块，让用户配置更加灵活。

二、浪潮NF5280M2外观赏析：接口简化，做工精细，ID SWITCH灯方便定位

    从外观上看，NF5280M2和上一代的NF5280很相似，接口位置略有不同，去掉了前置VGA接口和后面的PS/2接口。前面板配置了8个3.5寸热插拔SAS/SATA硬盘仓位，或者可以配置24个热插拔2.5寸SATA/SAS硬盘，支持SSD硬盘。

浪潮NF5280（上）和NF5280M2（下）

左上角醒目的浪潮LOGO

前面板配置了8个3.5寸热插拔SAS/SATA硬盘仓位

    浪潮NF5280M2前面板的功能区域更加紧凑，包含了两个USB 2.0接口、电源按钮和指示灯。指示灯自左至右依次为电源指示灯、故障指示灯、网络指示灯、风扇指示灯和ID指示灯。5280M2中引入了ID SWITCH键设计，按下后ID指示灯显示蓝色，可以定位服务器，在负载的网络环境中比较实用。

前面板功能区域

功能区域左边具有一个超薄光驱位

    机箱后部接口提供了4个USB接口、1个串口、1个VGA接口，2个千兆网络接口、1个BMC远程管理接口、4个I/O扩展槽位。从后视图看，这款浪潮NF5280M2配置了单颗电源，可以选装2颗冗余电源。

机箱后视图

后部接口，位于中央的网络接口为BMC管理接口

    从外部细节上看，相比前一代的旗舰机型NF5280，M2同样做工精细，前面板的硬盘仓位充足，最高可支持24个2.5寸或8个3.5寸热插拔硬盘，可以满足大多数存储需求。但是接口上有所精简，省略了前置VGA接口和PS/2接口。ID SWITH灯的引入较为人性，方便管理员在机架中定位故障服务器。
 

三：内部结构赏析：部件自主研发，延续模块设计

    国内服务器起步较晚，自主研发能力还相对低下，贴牌服务器在国产服务器中并不鲜见。浪潮NF5280M2打出了自主研发的大旗，结构设计以及主板、阵列卡、散热系统等关键部件均出自自家之手，这一点非常值得肯定。从内部设计来看，这款自主研发的服务器还是可圈可点。

浪潮NF5280M2内部结构

    浪潮NF5280M2采用通用模块化设计，通过将机箱结构、散热、电源、板卡、存储、PCI扩展、网络、管理等8个子系统设计为通用性模块，让用户可以按照应用需求灵活组合不同功能、不同性能的产品方案，提高了产品的灵活性和适用性。

CPU、内存等主要部件上覆盖了透明的分区式导流风罩

    NF5280M2的散热设计比较有特点，内部设置了多个温度传感器，将服务器内部温度信息实时反馈，利用BMC芯片的分录控制对6个热插拔冗余风扇进行动态调节，保证散热并避免能耗浪费。导流风罩采用了分区设计，将两颗CPU隔离，获得了更高的气流强度，提高散热效果。

机箱配置了6个模块化冗余风扇，可以独立拆卸

6个台达无刷风扇，品质较高寿命长

处理器和内存部分

做工精良的CPU散热器

配置了6根2GB ECC PC3-10600R内存

    浪潮NF5280M2采用了高规格的设计，基于Intel 5520+ICH10R芯片组，支持双路至强5600/5500处理器。内存插槽配置了18根，支持DDR3 800/1066/1333MHz内存，最大可扩展144GB内存，支持三通道读取，在内存规格上和之前的旗舰NF5280是相同的。

 

    浪潮NF5280M2主要部件如主板、阵列卡、扩展卡、散热系统等都采用自主设计，这在国内服务器厂商中是不多见的。在主板上可以看到醒目的浪潮LOGO。

主板上的浪潮LOGO

主板上的扩展卡插槽

    NF5280M2采用了模块化的Riser卡设计，I/O扩展卡上具有1个PCI-E 2.0 x16、2个PCI-E 2.0 x8、1个PCI-E 1.0 x4插槽。

I/O扩展模块，2个PCI-E 2.0 x8、1个PCI-E 1.0 x4插槽

1个PCI-E 2.0 x16插槽，可以连接高速I/O设备

主板集成6个SATA接口

主板上的故障诊断面板

Broadcom网络控制芯片

Intel ICH10R南桥芯片

长城650W电源，可选两颗冗余电源

    自主研发的浪潮NF5280M2在内部设计上值得肯定，采用分区散热设计，6个热插拔风扇可动态调节，保证散热并避免过度冷却浪费能耗。多个部件采用通用模块化设计，用户配置比较灵活。

 

四、服务器规格解读

    来看一下这款浪潮NF5280M2的规格：

浪潮NF5280M2
外形/高度	机架式/2U
处理器	Intel Xeon E5640 2.67GHz
处理器数量/最高	2/2
L2缓存	4x256KB
L3缓存	12MB
芯片组	Intel 5520+ICH10R
内存/最大	6*2GB ECC PC3-10600R/144GB
内存插槽	18个DIMM插槽
扩展插槽	1个PCI-E 2.0 x16,2个PCI-E 2.0 x8，1个PCI-E 1.0 x4
硬盘/托架	3*146GB SAS/ 8个3.5寸热插拔SAS/SATA驱动器托架或24个2.5寸热插拔SAS/SATA驱动器托架
网络适配器	集成64位高性能双千兆网卡，一个百兆管理网卡，支持I/OAT2网络加速技术，支持网络唤醒，网络冗余，负载均衡等网络高级特性
电源	650W/可选冗余
RAID支持	独立LSI MegaRAID SAS 9260-8i 512MB
管理	集成BMC+IKVM管理模块
保修	三年现场保修

    处理器配置了两颗四核心Xeon E5640，32nm工艺，核心代号“Westmere-EP”，主频2.67GHz，四核共享12MB L3缓存，具有5.86GT/s的QPI总线，支持英特尔超线程和Turbo Boost技术，集成三通道内存控制器，TDP为80W。

CPU-Z检测信息

芯片组信息

    芯片组采用Intel 5520+ICH10R的组合，可以支持双路英特尔至强5600/5500处理器。内存配置了6根2GB ECC PC3-10600R。阵列卡采用了LSI MegaRAID SAS 9260-8i，6Gb/s速率，可以支持RAID 6阵列模式，配置了三块15000转146GB SAS接口硬盘，组建RAID 5阵列模式。

 

五、性能测试

    1、CPU性能测试

    CPU性能测试采用了CineBench R10、CineBench R11.5、SiSoftware Sandra Pro Business 2010。

    CineBench是一款以处理器的运算能力直接进行特定分辨率CG图片的渲染测试软件，可以测试多核心处理器效能以及多处理器协调性能的表现。我们通过CineBench主要测试的是处理器在进行多任务处理时候的性能表现，以及多核处理器在多任务处理时候的优势能有多大。R11.5是新发布的版本，采用了全新评分机制，并对新架构CPU进行优化，测试结果更加准确。

 
CineBench R10(左）和R11.5所渲染的CG图片

    我们采用CineBench R10和CineBench R11.5，渲染特定分辨率的CG图片来测试处理器的运算能力，在单个核心情况和8个核心、16线程并发的情况下分别进行渲染测试，这样可以对比出多核处理与单核处理情况下性能的提升，并可以测试多处理器之间的协调能力，从而测试服务器的平台性能。

浪潮NF5280M2处理器渲染测试（Intel Xeon E5640、2.67GHz、8 Cores、开启HT）
CineBench R10			CineBench R11.5
单核心	多核心（8核、16线程）	多核速度提升	单核心	多核心（8核、16线程）	多核速度提升
4087/3分36秒	23285/37秒	5.70x	0.92pts	8.49pts	9.20x

    CineBench R10测试结果我们需要关注三个数据，渲染得分、渲染时间和多核性能提升。分数越高越好，时间越短越好，多核性能提升越高越好。我们采用之前测试过的至强5500平台的成绩进行对比，可以看到，相对至强5500平台，E5640的优势还是明显的。

处理器渲染测试（Intel Xeon E6540、2.0GHz、12 Cores、开启HT）
CineBench R10			CineBench R11.5
单核心	多核心（12核24线程）	多核速度提升	单核心	多核心（12核24线程）	多核速度提升
3247/4分32秒	22780/38秒	7.02x	0.79pts	10.18pts	12.92x

    再来对比一下更高端的Nehalem-EX至强6500平台，CineBench R10测试E5640要略微胜出，主频较高起到了重要作用。CineBench R11.5针对多核心的新处理器进行了优化，其结果更加准确，从结果来看E5640要逊色不少，看来两个平台之间的差异还是较为明显的。

 

     SiSoftware Sandra Pro Business 2010是一款Windows系统上的分析软件，可以查看系统的软硬件信息，并可以对处理器、内存、网络、磁盘等子系统进行测试，如处理器数学计算、多媒体计算、多核计算等，内存带宽、延迟、缓存性能等。2010版本对Windows Server 2008 R2进行了优化，最高可以支持32/64路平台。

    我们首先利用SiSoftware Sandra来测试浪潮NF5280M2的算术性能、多媒体性能、多核效率和加密解密性能：

SiSoftware Sandra Pro Business 2010 CPU测试	算术性能测试 （越高越好）		2*Xeon E6540(2.0GHz、12 Cores）	2*Xeon E5640(2.67GHz、8 Cores）
		Aggregate Arithmetic Performance	150.37GOPS	129GOPS
		Dhrystone iSSE4.2	173.46GIPS	139.83GIPS
		Whetstone iSSE3	127.27GFLOPS	118.25GFLOPS
	多媒体性能测试(越高越好）	Aggregate Multi-Media Performance	286.8MPixel/s	230.81MPixel/s
		Multi-Media Int x16 iSSE4.1	329.37MPixel/s	268.26MPixel/s
		Multi-Media Float x8 iSSE2	244.23MPixel/s	193.36MPixel/s
		Multi-Media Double x4 iSSE2	132.79MPixel/s	100.53MPixel/s
	多核效率测试	Inter-Core Bandwidth	102.52GB/s	66.77GB/s
		Inter-Core Latency（越低越好）	23ns	16ns
	加密解密性能测试	Cryptographic Bandwidth	1.51GB/s	6GB/s
		AES128-ECB iAES Cryptographic Bandwidth	1.46GB/s	11.26GB/s
		SHA256 iSSE4 Hashing Bandwidth	1.56GB/s	875MB/s

    E5640和E6540虽然采用同样的Nehalem架构，但Nehalem-EX架构至强6500显然要更高端，E5640虽然主频更高，但在核心数量、缓存、QPI总线上比E6540都要逊色，分数有一定差距不足为奇。加密解密性能E5640要更好一些。

 

2、内存性能测试

    浪潮NF5280M2配置了6根2GB ECC PC3-10600R内存，至强5600集成三通道内存控制器，理论内存带宽可以达到32GB/s。SiSoftware Sandra Pro Business 2010中提供了内存带宽、内存延迟和缓存性能的测试，我们继续用这个工具来考量浪潮NF5280M2的内存性能：

SiSoftware Sandra Pro Business 2010内存测试	内存带宽测试(越高越好）	Aggregate Memory Performance	24.23GB/s
		Int Buff'd iSSE2 Memory Bandwidth	24.22GB/s
		Float Buff'd iSSE2 Memory Bandwidth	24.25GB/s
	内存延时测试（随机）	Memory(Random Access) Latency（越低越好）	120ns
		Speed Factor（越低越好）	86.20
		Internal Data Cache	4clocks
		L2 On-board Cache	9clocks
		L3 On-board Cache	54clocks
	内存延时测试（线性）	Memory(Linear Access) Latency（越低越好）	11ns
		Speed Factor（越低越好）	7.70
		Internal Data Cache	4clocks
		L2 On-board Cache	10clocks
		L3 On-board Cache	12clocks
	缓存及内存测试	Cache/Memory Bandwidth（越高越好）	119.9GB/s
		Speed Factor（越低越好）	26.5
		Internal Data Cache	425.5GB/s
		L2 On-board Cache	266.78GB/s
		L3 On-board Cache	80.3GB/s

    高内存带宽、低延迟，E5640体现出了Nehalem架构的高带宽优势。虽然无法达到理论值，双路平台中实现这样的内存带宽还是令人满意的。

 

    3、磁盘系统测试

    这款浪潮NF5280M2配置了3块3.5寸15000转146GB SAS硬盘，阵列卡采用LSI MegaRAID SAS 9260-8i，含512MB缓存。我们将3块硬盘组建RAID 5阵列模式，利用Iometer 2006.7.27来测试磁盘系统的最大读写IO。

    IOMeter：IOMeter是一款功能非常强大的IO测试软件，它包含了负载发生器（IOMeter称其为Worker），提供一系列标准测试组件以模仿实际应用，如WebServer（网站服务器）、FileServer（文件服务器）和在OLTP（OnLine Transaction Processing，在线交易处理）服务器。这些测试组件产生不同大小的输入输出请求和读/写分布，以模仿实际应用中的行为。

    为了测试服务器的最大I/O性能，我们采用这样的脚本进行测试：

　　Max IO（read）：
　　测试读取尺寸为512Bytes，100%读取操作，随机率为0%，即为100%连续读取，队列深度256，用于检测磁盘子系统的最大读能力。
　　
    Max IO（write）：
　　测试写入尺寸为512Bytes，0%读取操作，随机率为0%，即为100%连续写入，队列深度256，用于检测磁盘子系统的最大写能力。

最大IO读取

最大IO写入

    最大读写I/O都达到了13万左右，这是一个很高的成绩，体现出存储子系统的优异性能，缓存模式选择了Read Ahead和Write Through，这块RAID卡没有配置电池，在实际应用中建议配置电池，以免断电导致数据丢失。

     4、能耗测试

    我们利用功耗测试仪来测试浪潮NF5280M2在加电不开机、0% CPU使用率、100% CPU使用率时的能耗：

加电不开机	0% CPU使用率	100% CPU使用率
5.7W	165.8W	271.5W

    三个状态的能耗都控制在了一个较低的范围，这要归功于至强5600的智能节能技术，以及NF5280M2优良的实时能耗调节技术。但是采用CPU使用率来进行能耗的测试未免有些片面，因为当CPU满载的时候，其他部件如内存、硬盘、网络模块等未必处于满负荷状态，故而实际的服务器峰值功耗可能要比测试数据更高一些。所以这个测试结果仅供参考。

 

六、管理功能

    1、BMC+IKVM远程管理模块

    浪潮NF5280M2采用了集成的BMC+IKVM远程管理模块，基于IPMI 2.0，支持KVM-over-IP。通过这块远程管理卡，管理员可以远程连接服务器，通过浏览器就可以实现对服务器的监控，察看处理器、电源、风扇等关键部件的健康状况，如电压、风扇转速、温度等等，及时了解服务器工作状况，对风险进行预估。

    通过客户端的浏览器，输入管理卡的IP地址（首先需要在BIOS的IPMI选项中为管理接口设置IP）即可打开管理界面，对服务器健康状况进行监控。

系统信息主页面，包含了一个服务器系统的预览

在服务器健康状况页签中可以查看传感器收集的系统健康信息，如CPU电压、风扇转速、主要部件温度等

温度信息

在配置页签中可以对报警、远程KVM中的鼠标模式、网络、SMTP等进行设置

    BMC模块可以对服务器电源进行控制，包括开机、关机、重启等，这对于服务器的应急管理非常有意义，一旦服务器宕机，远程开机、复位操作可以降低故障恢复时间，尽可能降低损失。

远程电源控制

    另一个重要的功能就是远程KVM功能，让管理员可以不必身处机房，在远程就可以实现对服务器进行全面的操控，包括BIOS设置、配置阵列等芯片级别的操作，对于服务器的操控就好像操控本地计算机，直观便捷，大大降低了服务器管理难度，降低管理成本。

远程KVM功能

    浪潮BMC+IKVM远程管理模块将管理员从环境恶劣的机房中解放出来，无论身处何地，都可以方便的对服务器进行监控管理，管理更加灵活。不过目前管理卡还是采用了英文界面，稍显不便。

 

    2、浪潮睿捷服务器管理软件

    浪潮睿捷服务器管理软件是浪潮服务器专属的一个服务器管理工具，可以对服务器节点急性实时的状态监控和资源管理，为管理员提供了一个统一的、集中的、可视化并可跨平台的管理工具。NF5280M2配置了最新版本的睿捷服务器管理软件，除了具备先前版本的功能特性，在跨平台（Windows、Linux）、OOB管理、远程故障报警、RAID监控、资产管理等方面有了很大改进。

    睿捷管理软件由三个部分组成：Web Server、子管理节点（SM）和被管理节点（NM）。Web Server功能使管理员可以通过浏览器访问管理服务器，对被监控节点进行管理和控制；子管理节点SM主要是在网络系统比较复杂时，安装在Web Server和NM之间，提供一个中转站的功能；被管理节点运行在被管理的服务器上，提供监控和报警功能。

三个组件

    睿捷软件的应用非常简单，以管理单个节点为例，只需利用随机光盘，在被管理服务器上安装Web Server和NM两个组件即可。然后管理员通过连接服务器的网络接口，通过浏览器就可访问管理界面。

管理主界面

添加管理服务器节点

    当系统出现故障，比如温度超过限制，睿捷软件可以通过邮件、短信等方式向管理员发出警报，让管理员即时发现问题所在。

选择告警方式，包括邮件和短信等

    睿捷软件比较重要的一个功能就是对节点的资产管理，如显示服务器概要信息、处理器、内存、存储、网络、操作系统等部分信息，并可以通过实时的图像来显示主要部件的工作状况。

双击管理节点可以显示服务器系统概要

    睿捷软件可以实现远程关闭服务器、重启，不过仅限于系统级别，不能实现远程管理卡那样的芯片级控制。

远程关机

    系统性能同步查看可以形象直观的查看服务器部件一段时间内的工作状况，这样就可以查看服务器在一段时间内的使用情况。

CPU利用率

磁盘读写速率

    除此之外，睿捷管理软件中还提供了对节点的远程桌面控制功能，这样对服务器的操控更加直接简洁。同样，远程桌面控制功能也只限于对服务器系统级别的管理。

远程桌面控制功能需要通过VNC登录

    综合来看，睿捷服务器管理软件功能比较丰富，界面比较友好，操作简便，即使第一次使用这个管理软件也可以很快上手。这个集中式的管理控制台对于管理员来说称得上是一个非常实用的工具。

 

七、总结：

    浪潮NF5280M2是国内厂商第一款完全自主研发设计的双路高端机架式服务器，首先这一点十分值得肯定。国内服务器自主研发能力相对国际品牌还有一定差距，着力进行自主研发对打破服务器技术壁垒，保护信息安全具有重要意义。虽然像CPU等核心部件还是无法实现自主，但不积跬步，无以至千里，服务器技术的自主化是必然趋势。

浪潮NF5280M2

    从产品上来看，浪潮NF5280M2虽然并不完美，如在产品的易用性上还有些不足，I/O扩展模块拆装有些不便。但总体来看体现出了国内品牌的一流实力，如采用通用模块化设计，扩展性强，分区式散热通道独具匠心，实时调节风扇转速和能耗提高了系统效能，节约能耗，在设计上可圈可点。

    性能和能耗表现优良，处理性能和内存带宽体现出了至强5600的优势，存储子系统令人印象深刻，读取和写入都获得了很高的成绩。所配备的阵列卡采用LSI芯片，但也是由浪潮自主研发制造，性能表现不俗。加电不开机、idle、满载能耗控制在了一个较低的范围。

    管理功能上，结合浪潮NF5280M2所配备的远程管理模块和睿捷服务器管理软件在功能上较为丰富实用，界面友好，可以有效降低服务器的后期维护难度，节约人员成本，降低企业TCO。