傲世皇朝平台注册OpenBMC:重塑BMC固件创新生态
编辑:admin 发布时间:2025-06-27 浏览:132

  BMC(Baseboard Management Controller)作为一种嵌入在服务器架构中的高度集成SOC,职责是通过远程集中管理与灵活控制来确保服务器系统安全稳定地运行,其具体功能包括监控系统的温度,电压,风扇转速,电源状态;远程开关机,重启以及更新固件;记录和报告硬件故障并提供系统日志等。

  BMC的历史可追溯到90年代中期:随着互联网技术的快速普及,数据中心的规模开始急剧扩张,设备的复杂性也随之增加,技术人员逐渐难以亲自在现场对每一个服务器进行运维管理,BMC随之应运而生。BMC的出现使IT管理者能够远程监控和管理服务器,完美顺应了互联网时代服务器规模迅速增长的趋势。自互联网兴起至今的二十多年间,BMC始终作为一个不可或缺的基石,确保了服务器运维管理的稳定与高效。

  而现如今,随着大数据、人工智能等技术蓬勃发展的浪潮下,数据中心的规模再进一步扩大,服务器的运维管理变得更加重要。当面对如此庞大的服务器规模,日益多样化的算力生态,以及快速迭代的硬件产品时,如何最大限度地发挥算力价值、对多元化平台实现精细化管理,保证服务器的高效稳定地运行,也成为了摆在运维团队面前的难题。

  在传统的BMC固件领域,独立BMC固件供应商(IBV)发挥了重要的作用。他们为用户提供功能全面的基础固件以及配套技术支持,成功地帮助了系统厂商快速适配不同的处理器平台和产品。在服务器市场快速发展的阶段,IBV的商业模式使得系统厂商将更多精力专注于系统架构设计,从而更高效地进行数据中心管理系统的部署。

  然而,随着当今AI和大数据技术的迅猛发展,客户对服务器的管理需求正从基础的功能支持,逐步转向更高层次的精细化和定制化。传统BMC在面对这些新一代需求时暴露出了以下局限性:

  同时面对x86、ARM、Power、MIPS、RISC-V等多种处理器架构竞相发展,以及服务器架构从以CPU为中心的通用架构逐步转向以GPU、ASIC等为核心的AI服务器架构,传统BMC固件架构的耦合设计由于扩展性不足而难以快速适配新兴算力芯片的多元化发展趋势。

  长达半年至一年的固件迭代周期与近年来以季度为单位快速迭代的算力芯片相脱节,成为了产品开发的关键瓶颈。同时,随着硬件厂商的迭代更新,IBVCodebase的频繁变动加剧了固件开发的复杂性与不确定性,导致功能连续性受损,版本稳定性不足。

  算力的多元化发展促使用户寻求更深层次的软硬件一体化参与。然而,传统BMC固件的闭源模式与严格许可协议阻碍了技术创新能力与市场响应能力,限制了用户对固件的使用、修改与分发,难以满足快速变化的市场需求。

  面对产业链整体发展趋势的巨大转变以及传统BMC的局限时,行业开始将目光转向开放固件。开放固件以其灵活性、快速迭代能力以及开放生态的优势,逐步成为解决传统BMC局限性的方案,具体来说:1.开放固件通常采用模块化和可配置的架构设计,避免了传统闭源固件的强耦合问题,能够快速扩展功能或适配新硬件。2.在开源社区开放的合作模式下,开发者们能够相互协作,快速修复问题或引入新功能,大幅缩短开发和迭代周期。3.开源环境为硬件厂商、软件供应商和开发者提供了一个生态共建平台,从而能够推动软硬件一体化的协同创新。

  2014年,Meta(原Facebook)为了解决在Wedge交换机开发过程中遇到的一系列问题,开发了一种开源BMC固件的原型,名为“OpenBMC”,并将其用在了交换机、存储、服务器等产品上。次年,Meta合并了IBM所开发的同名项目、并联合Intel、Google和微软正式成立了OpenBMC。2018年,Linux基金会正式接纳OpenBMC,让其成为Linux正规军。

  起初,Meta开发OpenBMC是为了解决传统BMC通常由硬件制造商配套研发,所带来的需求协调不便以及版本迭代不连续的问题。而如今,OpenBMC这样的开放BMC固件已被行业认为是解决传统BMC固件在AI大数据时代下种种局限的最佳方案。

  首先,从技术上看,OpenBMC深度整合Linux开源生态,利用Yocto构建工具将Linux内核、Systemd、D-Bus、GCC等技术融入到一个高度可扩展的软件架构中。采用C++面向对象编程,显著提升了开发效率与灵活性。D-Bus系统总线的引入,不仅优化了进程间通信,还通过归一化接口实现了应用层模块的解耦,构建了层次分明、易于扩展的软件框架。因此OpenBMC能够无缝兼容多种处理器平台与算力芯片,通过模块化设计灵活启用用户特定功能,三牛平台注册极大缩短了产品迭代周期。

  其次,OpenBMC秉承开源精神,其核心模块遵循Apache2.0许可证,鼓励全球开发者自由使用、修改与分发代码。促使产业链上下游企业围绕OpenBMC社区贡献智慧,加速了处理器验证流程,拓宽了服务器系统厂商与最终用户的选择范围。开源模式不仅提升了开发质量和效率,还激发了技术创新活力,支持基于特定需求的联合固件开发,快速响应市场个性化管理需求。

  再次,从生态上看,OpenBMC基于开放的社区生态吸引了包括Meta、IBM、Intel、AMD、NVIDIA、字节跳动、阿里巴巴、浪潮信息等众多行业巨头积极参与,共同构建了稳固的社区基础代码库。广泛的代码评审与漏洞修复机制,有效降低了固件安全风险,营造了活跃的技术创新氛围。目前,OpenBMC已集成远程控制、H5KVM、VNC、虚拟媒体挂载、传感器监控、故障诊断、固件安全升级、PID散热算法、MCTP、PLDM等高级管理功能,全面提升了系统的可靠性、可用性与可维护性。

  行业头部企业全面拥抱OpenBMC。OpenBMC历经近十年磨砺,其基础代码已臻成熟,先后赢得IBM、Intel,微软、谷歌、Meta等国际厂商的广泛应用。

  IBM:IBM从Power9平台处理器开始支持OpenBMC。作为最早支持OpenBMC创新的处理器厂商之一,IBM贡献了FSI、PLDM等协议初始代码,并且与Rackspace合作开发了开源BMC固件堆栈,这种合作不仅展示了IBM在开源社区中的积极参与,还体现了其在技术实现上的贡献。

  Intel:Intel在OpenBMC技术创新中也发挥着举足轻重的作用,作为应用最广泛的处理器平台之一,Intel贡献了PECI、NodeManager、能耗管理、PFR固件保护(Platform Firmware Resilience)等平台特性代码,为适配其处理器铺平了道路。

  微软:微软大约在2016年间在其ProjectOlympus项目中开始采用OpenBMC。ProjectOlympus是一个旨在优化云基础设施的超大规模服务器平台设计,目的是推动全面实现支持数据中心高效管理和可扩展性的开放硬件平台。通过采用OpenBMC,微软成功地为三种不同的ProjectOlympus硬件平台进行了定制化,帮助微软能够创建适用于不同硬件平台的解决方案并促进了其数据中心内部的互操作性。

  谷歌:谷歌自与Rackspace合作开发Zaius服务器平台项目开始深度参与OpenBMC。Zaius是最早实现OpenBMC的平台之一,旨在将管理功能从传统微控制器转移,以提高效率和可扩展性。谷歌在其OpenBMC中集成了带内遥测,可直接从系统监控热量和功率指标,并增强了带内调试能力以提高系统可靠性。

  Meta:Bletchley是Meta的第一个由Linux认可的OpenBMC代码库所构建的系统。该项目标志着Meta向“上游优先”开发方法的重要转变,即将贡献回馈社区,而非保留为专有技术。在开发Bletchley过程中,Meta与合作伙伴JDM密切沟通,充分利用了他们在硬件设计和制造方面的专业知识,有效促进了全新OpenBMC功能在生产系统中的顺利集成。

  OpenBMC社区活跃,生态完善。统计来看,2018年至2024年OpenBMC代码贡献量每年超过24万行,社区持续保持高度活跃状态。

  据不完全统计,OpenBMC社区的注册参与者涵盖了最终用户、处理器厂商、系统厂商、IBV以及部件厂商等共计43家企业。2024年,有实际代码贡献的企业达到26家,覆盖了产业链上下游的多个领先企业。其中,IBM作为处理器平台厂商贡献最多,排名第一,为社区提供了稳定的基础代码;在CSP厂商中,Google的贡献位列首位;系统厂商中,浪潮信息则以最大的贡献量奠定了坚实的技术基础。

  尽管相较于传统BMC解决方案,开源BMC的发展速度更显迅猛,但是将开源BMC直接转化为大规模市场化应用产品,仍需直面技术成熟度不足、产品质量难以保证以及服务体系构建难等一系列严峻挑战,具体来说包括:

  1.功能不足,社区开源BMC目前仅支持部分基础功能,对厂商的许多通用需求及客户定制化需求尚未完全满足。

  2.技术支持不足,由于其涉及多个模块开发(如U-Boot、内核、Linux应用层等),且需要硬件基础知识,当出现复杂问题时,若缺乏资深专家支持,很难快速定位并解决问题

  3.管理规范不统一,算力芯片多元化趋势下,硬件系统接口、互联协议、管理规范不统一,固件管理兼容性挑战巨大。

  为了解决开源社区目前的问题,并同时响应OpenBMC开源共享的理念,浪潮信息在2023年推出了开放固件管理平台InBry。InBry全面采用OpenBMC技术路线,构建了社区贡献与成果转化的闭环机制,实现了开发模式的突破性创新。InBry平台在深度整合社区资源的基础上,新增了70余个专属代码仓库,累积代码超过百万行,响应了400多项用户特定需求、240余项安全基线多个Redfish接口需求。此外,浪潮信息还创新性地采用了JDM(联合设计制造)模式,与大型用户紧密合作,基于OpenBMC框架分工协作,并利用高效构建工具实现快速整合。这一模式不仅推动了技术创新,还显著缩短了产品研发周期。

  具体来说,浪潮信息基于OpenBMC的InBry管理固件平台在多个方面进行了创新:

  1.在硬件设计方面建立了BMC硬件设计规范,清晰的设计规范是实现固件与硬件解耦异步开发的基础,在设备交互协议方面,浪潮信息将推动各类部件形成一致性的带外管理;

  2.为了灵活适配各类硬件配置,浪潮信息在kernel层以上增加一层硬件自适应适配框架,保障每台服务器开机后,BMC固件能够自适应识别硬件配置,提升新增部件的适配速度;

  3.在应用层,浪潮信息沿用了社区的任务间交互机制,通过Dbus通信总线,实现功能模块的按需加载,为不同用户自适应匹配符合用户需求的管理配置;

  4.在部件监控方面,浪潮信息设计部件自适应监控模块,能够动态识别并监控各类部件;

  5.在智能化方面,浪潮信息引入全方位的故障智能诊断引擎,实现内存、硬盘等关键部件的故障侦测、预警、告警等功能,提升用户侧主动运维能力,避免严重故障。

  通过以上设计与开发的创新,浪潮信息的开放固件管理平台在功能模块上已与传统BMC解决方案相匹配,同时为行业开放固件的发展树立了典范。

  展望未来,服务器行业需要更积极地拥抱更多来自相关产业的伙伴加入到OpenBMC开源社区的大家庭中。通过积极参与社区建设、贡献代码与经验、共享研究成果,OpenBMC将成为一个更加繁荣、开放的社区生态。

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