汽車(chē)行業(yè)是最先享受智能制造紅利的高端制造業(yè)之一，其中，新能源汽車(chē)在雙碳背景下增長(zhǎng)勢(shì)頭尤為強(qiáng)勁。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2023年我國(guó)新能源產(chǎn)銷(xiāo)分別完成958.7萬(wàn)輛和949.5萬(wàn)輛，在整體年度市場(chǎng)中占比達(dá)到31.6%，同比增長(zhǎng)速度達(dá)到37.9%。

廣袤的前景、飚速的增長(zhǎng)，也讓新能源車(chē)廠走在了智能制造前列。四年前，數(shù)據(jù)要素被正式列為新型生產(chǎn)要素，如今，它已成為組成智能制造、守護(hù)安全生產(chǎn)的要塞之地。汽車(chē)相較于一般制造業(yè)，有著一套更嚴(yán)苛、更精密的標(biāo)準(zhǔn)，而車(chē)規(guī)級(jí)的數(shù)據(jù)安全也需要更加更高級(jí)別的冗余與容錯(cuò)來(lái)防護(hù)。在位于深圳的國(guó)內(nèi)某知名新能源汽車(chē)主機(jī)廠，正攜手研華開(kāi)展一場(chǎng)新能源汽車(chē)的“數(shù)據(jù)保衛(wèi)戰(zhàn)”。

停產(chǎn)、宕機(jī)、斷線(xiàn)，汽車(chē)生產(chǎn)之痛知多少

我們知道工業(yè)數(shù)據(jù)的特殊性就在于它與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)息息相關(guān)：時(shí)序性、準(zhǔn)確性、閉環(huán)性……牽一發(fā)而動(dòng)全身，軟件和系統(tǒng)如果突發(fā)停滯、宕機(jī)、數(shù)據(jù)丟失等故障，帶來(lái)的非計(jì)劃停機(jī)直接影響著實(shí)際產(chǎn)量、交付周期、產(chǎn)品質(zhì)量等等，而這些對(duì)于有著高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、準(zhǔn)交付的汽車(chē)行業(yè)而言，是要堅(jiān)決杜絕的。

在汽車(chē)“新四化”競(jìng)爭(zhēng)下，汽車(chē)芯片國(guó)產(chǎn)化的也逐漸成為主機(jī)廠們護(hù)城河的一部分。其中，存儲(chǔ)芯片作為汽車(chē)主機(jī)部分的核心部件之一，在使用中扮演著保存汽車(chē)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)和行使?fàn)顟B(tài)的重要作用，也支撐著網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化等豐富的應(yīng)用范式。車(chē)規(guī)級(jí)芯片的生產(chǎn)線(xiàn)，當(dāng)然要“車(chē)規(guī)級(jí)安全”來(lái)守護(hù)。在該新能源車(chē)廠的Flash存儲(chǔ)芯片生產(chǎn)線(xiàn)上，需要一套穩(wěn)定的工業(yè)級(jí)容錯(cuò)系統(tǒng)。作為汽車(chē)主機(jī)廠的核心生產(chǎn)線(xiàn)，對(duì)容錯(cuò)服務(wù)器伙伴的選擇慎之又慎。它需要在主服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，能夠快速承接過(guò)來(lái)所有數(shù)據(jù)和應(yīng)用，確保數(shù)據(jù)不丟失，關(guān)鍵任務(wù)照常進(jìn)行。研華Always-On 工業(yè)級(jí)容錯(cuò)服務(wù)器解決方案成為了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)線(xiàn)的理想選擇。

研華容錯(cuò)系統(tǒng)基于兩組冗余的硬件模組，通過(guò)對(duì)虛擬機(jī)的CPU狀態(tài)、內(nèi)存數(shù)據(jù)、磁盤(pán)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步,保障了兄余單元雙活同步運(yùn)行。當(dāng)主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)生硬件故障時(shí)，業(yè)務(wù)可無(wú)縫切換至備機(jī)節(jié)點(diǎn),磁盤(pán)和內(nèi)存數(shù)據(jù)不丟失,業(yè)務(wù)持續(xù)不間斷運(yùn)行。高可靠工業(yè)級(jí)平臺(tái)確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)99.999%安全保護(hù)。

據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，這條Flash存儲(chǔ)芯片生產(chǎn)線(xiàn)從生產(chǎn)出來(lái)到集成主機(jī)、到汽車(chē)裝配出廠以及消費(fèi)者使用，每一顆芯片要履行很長(zhǎng)的生命周期，因此車(chē)廠就需要將芯片的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行收錄，這是芯片出廠前的質(zhì)量管理必要步驟，也是未來(lái)2-3年甚至更長(zhǎng)時(shí)間質(zhì)量追溯的來(lái)源。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，該芯片產(chǎn)線(xiàn)上任何一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用的“差之毫厘”，都可能為以后汽車(chē)追溯的“失之千里”埋下隱患。為了滿(mǎn)足車(chē)規(guī)級(jí)數(shù)據(jù)鏈的完整性，研華的容錯(cuò)服務(wù)器解決方案在技術(shù)精度下足功夫：秒級(jí)切換、完整備份、異地保護(hù)。

秒級(jí)切換，零中斷感

如上文所說(shuō)，研華容錯(cuò)服務(wù)器基于對(duì)產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)工作，為現(xiàn)場(chǎng)織就了一張平行于主服務(wù)器的“保險(xiǎn)網(wǎng)”。研華單臺(tái)服務(wù)器可控制100多臺(tái)設(shè)備，在容錯(cuò)模式下，當(dāng)故障一旦發(fā)生，觸發(fā)容錯(cuò)引擎，備用服務(wù)器可在一秒內(nèi)接管主服務(wù)器上所有的重要應(yīng)用，保證了任務(wù)的連續(xù)性，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)幾乎完全沒(méi)有“中斷感”。

事實(shí)上，該車(chē)廠對(duì)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的耐受值的要求是不超過(guò)30毫秒，而研華容錯(cuò)服務(wù)器部署后實(shí)際延時(shí)約在20毫秒左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出業(yè)內(nèi)平均水平，達(dá)成了該產(chǎn)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)極致容錯(cuò)的期望。

-完整備份，一鍵修復(fù)

秒級(jí)接管的硬實(shí)力意味著更少的數(shù)據(jù)丟失，這對(duì)故障前后完整數(shù)據(jù)鏈的修復(fù)工作大有裨益。汽車(chē)芯片生產(chǎn)對(duì)數(shù)據(jù)連續(xù)性的要求頗高，如何讓備份服務(wù)器遷回主服務(wù)器后達(dá)到近乎“無(wú)痕修復(fù)”？研華負(fù)責(zé)人介紹道，相比較傳統(tǒng)的雙機(jī)熱備技術(shù)，研華容錯(cuò)方案對(duì)各級(jí)數(shù)據(jù)的保存都進(jìn)行了升級(jí)。例如，傳統(tǒng)冗余只能保護(hù)到磁盤(pán)/硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)，而研華可以保護(hù)到保全到內(nèi)存的運(yùn)行數(shù)據(jù)，這將是復(fù)原某項(xiàng)重要應(yīng)用的數(shù)據(jù)連續(xù)性的關(guān)鍵，而容錯(cuò)級(jí)別的精益求精才能更好地滿(mǎn)足了汽車(chē)芯片生產(chǎn)的合規(guī)性。

-異地部署，分?jǐn)傦L(fēng)險(xiǎn)

此外，為了保證“災(zāi)備”工程自身的安全，研華還考慮到主、備服務(wù)器因突發(fā)事件同時(shí)受到影響的極端情況，例如地震、供電不穩(wěn)導(dǎo)致的局部大范圍斷電/斷網(wǎng)。對(duì)此，研華容錯(cuò)服務(wù)器還支持兩臺(tái)服務(wù)器異地部署一公里范圍內(nèi)，通過(guò)光纖直連的方式將小概率風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行物理隔離，進(jìn)一步保證了災(zāi)備工程的高可用性。

提質(zhì)-降本-增效，為產(chǎn)線(xiàn)節(jié)能增效提供安全數(shù)據(jù)保護(hù)！

在大型的數(shù)字化項(xiàng)目的考量上，除了技術(shù)能力，企業(yè)最看重的還有綜合成本。所謂綜合成本，就是與隨著容錯(cuò)服務(wù)器方案投入的前期上線(xiàn)成本以及后續(xù)維護(hù)一系列人力物力的投入。

在傳統(tǒng)的雙機(jī)熱備方案，企業(yè)需要在主、備兩臺(tái)服務(wù)器上分別裝載熱備軟件和操作系統(tǒng)，因此傳統(tǒng)的集群方式也需要多一份軟件授權(quán)的年費(fèi)。研華方案通過(guò)底層虛擬化技術(shù)將主備服務(wù)器連接，并支持在此之上部署多個(gè)操作系統(tǒng)（Windows/Linux），因此軟件授權(quán)以及操作系統(tǒng)授權(quán)也都需要一套，長(zhǎng)期來(lái)看研華的容錯(cuò)方案可幫助客戶(hù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)降本：顯性層面，直降近半的軟件授權(quán)成本；細(xì)究來(lái)看，因多操作系統(tǒng)耦合/切換而衍生的一系列軟件層bug、設(shè)備故障也將免除。

另一項(xiàng)成本需要?jiǎng)澐纸o運(yùn)維階段。該車(chē)廠對(duì)服務(wù)器運(yùn)維的響應(yīng)度的要求很高，否則一旦備用服務(wù)器不在線(xiàn)+主服務(wù)器故障同時(shí)發(fā)生，整個(gè)容錯(cuò)工程就等于白忙一場(chǎng)。研華三管齊下，從方案設(shè)計(jì)底層虛擬防護(hù)+1h技術(shù)響應(yīng)+12h現(xiàn)場(chǎng)響應(yīng)，來(lái)保障整個(gè)容錯(cuò)服務(wù)器的高質(zhì)量運(yùn)維。強(qiáng)大的在地化服務(wù)團(tuán)隊(duì)急客戶(hù)之所急，打造“車(chē)規(guī)級(jí)”標(biāo)桿速度。

目前研華與該車(chē)廠的容錯(cuò)服務(wù)器項(xiàng)目已交付兩期，在投入使用近一年的時(shí)間里，客戶(hù)實(shí)際生產(chǎn)的故障停機(jī)時(shí)間大大縮短，顯著提升了芯片全流程生產(chǎn)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，降低了軟件側(cè)與運(yùn)維側(cè)的綜合成本，為整個(gè)車(chē)廠轉(zhuǎn)型升級(jí)打好了提質(zhì)、降本、增效的結(jié)實(shí)基礎(chǔ)。接下來(lái)，雙方將繼續(xù)擴(kuò)大合作規(guī)模，并與更多行業(yè)客戶(hù)、集成商伙伴一道持續(xù)探索新能源汽車(chē)的安全生產(chǎn)議題，以領(lǐng)先的容錯(cuò)技術(shù)助推我國(guó)新能源汽車(chē)駛?cè)敫哔|(zhì)量、高可靠的高速路段。