BIOS作為喚醒計(jì)算系統(tǒng)的第一句話，是計(jì)算機(jī)最底層的、最直接的硬件設(shè)置和控制程序。在當(dāng)前快速變化的客戶IT架構(gòu)需求面前，BIOS開(kāi)發(fā)也變得復(fù)雜多樣。傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式，產(chǎn)品與BIOS一一對(duì)應(yīng)，一款產(chǎn)品有20多個(gè)定制需求，就要開(kāi)發(fā)20多個(gè)BIOS，每個(gè)BIOS都有上萬(wàn)個(gè)代碼文件，嚴(yán)重影響產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。為此，浪潮構(gòu)建了業(yè)內(nèi)首款BIOS統(tǒng)一鏡像，將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)測(cè)試時(shí)間縮短55%，效率提升了122%。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、AI技術(shù)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合越來(lái)越深入，“互聯(lián)網(wǎng)+”、“+互聯(lián)網(wǎng)”模式層出不窮，迸發(fā)出越來(lái)越大的價(jià)值。應(yīng)用場(chǎng)景化、產(chǎn)品個(gè)性化成為主流，新的商業(yè)模式、新的軟件應(yīng)用、新的管理工具不斷涌現(xiàn)，客戶需求越來(lái)越多樣化，客戶要求的響應(yīng)速度也越來(lái)越快，“快”成了最基本和最重要的訴求。為了給客戶提供快捷、高效、精準(zhǔn)的服務(wù)，提高客戶體驗(yàn)，浪潮開(kāi)創(chuàng)性地提出了JDM（聯(lián)合開(kāi)發(fā)，Joint Design Manufacture）模式，JDM模式可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)、敏捷開(kāi)發(fā)、快速交付，將個(gè)性化定制與大批量生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合。作為JDM模式的一個(gè)重要業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，服務(wù)器BIOS開(kāi)發(fā)要能夠適應(yīng)當(dāng)前需求個(gè)性化、開(kāi)發(fā)定制化、供應(yīng)批量化的形勢(shì)，要在最短的時(shí)間內(nèi)，以用戶可接受的成本約束，將用戶需要的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)出來(lái)。

開(kāi)發(fā)效率提升1倍，浪潮BIOS開(kāi)發(fā)化繁為簡(jiǎn)

隨著客戶需求越來(lái)越多樣化，在面對(duì)大量的緊急需求時(shí)，BIOS開(kāi)發(fā)和測(cè)試成為產(chǎn)品整體研發(fā)周期的重要瓶頸。傳統(tǒng)的服務(wù)器BIOS開(kāi)發(fā)模式要求BIOS開(kāi)發(fā)與產(chǎn)品型號(hào)一一對(duì)應(yīng)，BIOS開(kāi)發(fā)時(shí)間在整個(gè)產(chǎn)品的研發(fā)周期中占比很大。為提升效率，浪潮讓BIOS開(kāi)發(fā)化繁為簡(jiǎn)，實(shí)現(xiàn)了一套軟件適配全線的服務(wù)器、存儲(chǔ)產(chǎn)品，將BIOS開(kāi)發(fā)時(shí)間縮短了55%，效率提升了122%。

在若干年前互聯(lián)網(wǎng)還未如此繁榮，服務(wù)器BIOS開(kāi)發(fā)采用面向產(chǎn)品型號(hào)開(kāi)發(fā)模式，每個(gè)機(jī)型產(chǎn)品對(duì)應(yīng)一套BIOS軟件，有多少個(gè)產(chǎn)品就有多少套BIOS軟件，機(jī)型配置簡(jiǎn)單，而且還未出現(xiàn)服務(wù)器產(chǎn)品的定制化需求，基于在BIOS廠商軟件包做硬件適配，并將老產(chǎn)品的功能移植到新產(chǎn)品上并做少量?jī)?yōu)化即可滿足產(chǎn)品需求，這種傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式完全可以應(yīng)對(duì)。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)客戶的需求就出現(xiàn)了井噴現(xiàn)象，就拿AI云服務(wù)器NF5468M5來(lái)說(shuō)，支持三個(gè)機(jī)型配置和十種以上GPU拓?fù)?，另外還要兼容客戶定制的配置，在研發(fā)測(cè)試中出現(xiàn)各種GPU識(shí)別、資源支持、信息顯示等一系列問(wèn)題，這時(shí)研發(fā)團(tuán)隊(duì)加班加點(diǎn)緊急制定開(kāi)發(fā)方案，單獨(dú)為這類多顆GPU配置制定了一套動(dòng)態(tài)識(shí)別并進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配資源的機(jī)制，最終解決了各種配置問(wèn)題，同時(shí)該產(chǎn)品多達(dá)二十多個(gè)客戶定制，對(duì)應(yīng)二十多個(gè)BIOS定制版本，每個(gè)版本需要不定期升級(jí)，而且時(shí)間上都是緊急任務(wù)，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)研發(fā)人員每天都在進(jìn)行不同的定制化工作，修改、調(diào)試、測(cè)試、發(fā)布軟件版本。隨著浪潮JDM模式的提出，同時(shí)近幾年遇到越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)瓶頸，顯然，傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式已完全不能適應(yīng)新形勢(shì)下的業(yè)務(wù)需求，必須探索一種新的BIOS開(kāi)發(fā)模式。

在傳統(tǒng)服務(wù)器BIOS開(kāi)發(fā)模式的基礎(chǔ)上，浪潮要化繁為簡(jiǎn)就必須解決一個(gè)問(wèn)題，用一套軟件及一套鏡像適配在全線服務(wù)器和存儲(chǔ)產(chǎn)品上，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一鏡像。而這就要改變BIOS軟件架構(gòu)并以獨(dú)立軟件產(chǎn)品模式實(shí)施BIOS需求、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試、工程化、交付工作，實(shí)現(xiàn)固件歸一化。新一代的BIOS軟件架構(gòu)的提出，就是要提供一種面向規(guī)范及接口的新型開(kāi)發(fā)模式，這種模式可以靈活適配不同服務(wù)器產(chǎn)品，從而為JDM模式提供強(qiáng)有力的支撐。

圖1 統(tǒng)一鏡像應(yīng)用

從0到1挑戰(zhàn)重重，“三把利劍”橫空出世

事非經(jīng)過(guò)不知難，在實(shí)現(xiàn)BIOS開(kāi)發(fā)統(tǒng)一鏡像的過(guò)程中，浪潮遇到了三大挑戰(zhàn)：首先是如何動(dòng)態(tài)適配不同的服務(wù)器產(chǎn)品；其次是如何降低產(chǎn)品的定制化時(shí)間；第三是如何提高產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)迭代速度。尋找解決方案的過(guò)程本就漫長(zhǎng)而又艱難，由于目前業(yè)界鮮有全線產(chǎn)品適配的BIOS軟件架構(gòu)先例，更讓人一度懷疑這一目標(biāo)的合理性。盡管關(guān)關(guān)難過(guò)，但浪潮研發(fā)團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有放棄，經(jīng)過(guò)不斷地探索，他們成功打造出硬件平臺(tái)自適應(yīng)框架、可擴(kuò)展配置接口、BIOS特性擴(kuò)展包的“三把利劍”，構(gòu)建出新一代BIOS軟件架構(gòu)，大大縮短了產(chǎn)品的BIOS開(kāi)放測(cè)試周期，能夠快速滿足客戶大規(guī)模的定制化產(chǎn)品需求。

利劍之一：硬件平臺(tái)自適應(yīng)框架

針對(duì)第一個(gè)挑戰(zhàn)：如何動(dòng)態(tài)適配不同的服務(wù)器產(chǎn)品。傳統(tǒng)服務(wù)器的BIOS開(kāi)發(fā)模式為鏡像與產(chǎn)品一一對(duì)應(yīng)，只支持對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的硬件配置，無(wú)法實(shí)現(xiàn)適配于其它產(chǎn)品。浪潮發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一鏡像，就需要建立一套硬件平臺(tái)自適應(yīng)框架，首先要將BIOS相關(guān)的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化，形成統(tǒng)一的硬件約束，然后在BIOS鏡像預(yù)設(shè)一段產(chǎn)品配置模塊區(qū)域，用于裝載全線產(chǎn)品的產(chǎn)品配置包，產(chǎn)品配置包中包含各個(gè)與硬件相關(guān)的配置參數(shù)，同時(shí)在預(yù)先制定的硬件約束下使各個(gè)產(chǎn)品擁有唯一識(shí)別碼，在啟動(dòng)過(guò)程中BIOS動(dòng)態(tài)選擇產(chǎn)品配置模塊中與之匹配的產(chǎn)品配置包加載產(chǎn)品的硬件配置參數(shù)，可以做到適配不同的服務(wù)器產(chǎn)品，使BIOS軟件版本與硬件型號(hào)產(chǎn)品完全脫耦，從而提升BIOS軟件產(chǎn)品的適配性。硬件平臺(tái)自適應(yīng)框架的建立徹底告別了傳統(tǒng)的針對(duì)每個(gè)產(chǎn)品單獨(dú)編譯發(fā)布版本的方式，大大提高了開(kāi)發(fā)效率。

圖2硬件平臺(tái)自適應(yīng)示意圖

利劍之二：可擴(kuò)展配置接口

針對(duì)第二個(gè)挑戰(zhàn)：如何降低產(chǎn)品的定制化時(shí)間。客戶的定制化需求，特別是互聯(lián)網(wǎng)廠商對(duì)BIOS菜單選項(xiàng)默認(rèn)值設(shè)定有嚴(yán)格的要求，比如客戶1對(duì)內(nèi)存可糾正錯(cuò)誤上報(bào)是到達(dá)1000個(gè)即報(bào)錯(cuò)，客戶2是出現(xiàn)2000個(gè)再報(bào)錯(cuò)，客戶3是出現(xiàn)5000個(gè)再報(bào)錯(cuò)。在這種情況下，一個(gè)通用版本的固定設(shè)置很難滿足所有客戶的需求，因此需要一個(gè)可擴(kuò)展配置接口來(lái)滿足客戶定制化的需求。通過(guò)對(duì)BIOS鏡像劃分多個(gè)特定的區(qū)域，預(yù)留功能數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū)域，用于存放各個(gè)功能的配置接口，隨著功能的增加，對(duì)應(yīng)功能模塊也隨之增加，同時(shí)擴(kuò)展功能數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，配置接口面向配置區(qū)開(kāi)放。產(chǎn)品定制通過(guò)定制化配置工具輸入定制需求，定制化配置區(qū)的特征值，在不需要進(jìn)行軟件編譯的情況下進(jìn)行靈活適配即可完成一鍵生成客戶定制版本，減少二次開(kāi)發(fā)的工作量，提高BIOS軟件產(chǎn)品的交付速度。

圖3 可擴(kuò)展配置接口

利劍之三：BIOS特性擴(kuò)展包

針對(duì)第三頭“攔路虎”：如何提高產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)迭代速度。傳統(tǒng)面向產(chǎn)品型號(hào)的BIOS開(kāi)發(fā)模式，功能開(kāi)發(fā)與產(chǎn)品耦合較多，給不同平臺(tái)的功能移植帶來(lái)一定的工作量，必然影響開(kāi)發(fā)效率，不同產(chǎn)品系列復(fù)用率難度較高。而在JDM模式下，浪潮一款新服務(wù)器的研發(fā)周期從1.5年壓縮到了9個(gè)月，當(dāng)出現(xiàn)新產(chǎn)品爆發(fā)式增長(zhǎng)的情況，這種開(kāi)發(fā)模式無(wú)法在兼顧短周期響應(yīng)的情況下保證開(kāi)發(fā)質(zhì)量。為此，浪潮研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)接國(guó)內(nèi)外客戶固件技術(shù)團(tuán)隊(duì)，貼近客戶運(yùn)維一線，充分理解客戶需求，在新一代BIOS軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)中，針對(duì)前期數(shù)代產(chǎn)品積累的功能特性和收集到的新功能需求，提煉成單獨(dú)的可擴(kuò)展功能模塊，各個(gè)模塊形成擴(kuò)展包脫離與硬件平臺(tái)的耦合，在不同產(chǎn)品系列可以復(fù)用，形成浪潮獨(dú)有的CBB模塊。一旦出現(xiàn)新的產(chǎn)品需求，可快速將已經(jīng)固化的BIOS特性包移植到新平臺(tái)軟件包，僅做少量模塊嵌入調(diào)試和優(yōu)化升級(jí)即可實(shí)現(xiàn)所需功能，既提升了BIOS軟件產(chǎn)品的迭代速度，又保證了開(kāi)發(fā)的質(zhì)量。

圖4 BIOS軟件結(jié)構(gòu)

苦盡甘來(lái)：開(kāi)發(fā)模式由面向產(chǎn)品型號(hào)到面向規(guī)范及接口的轉(zhuǎn)變

當(dāng)前，新一代BIOS軟件架構(gòu)正在應(yīng)用于浪潮M6全線通用服務(wù)器產(chǎn)品的研發(fā)中，在開(kāi)發(fā)階段，所有的功能開(kāi)發(fā)僅需一次，完全不需要產(chǎn)品同步工作，保證了開(kāi)發(fā)質(zhì)量，大大提高開(kāi)發(fā)效率，目前已形成36個(gè)浪潮獨(dú)立特性模塊，支持面向場(chǎng)景化一鍵定制性能功耗策略、智能故障診斷、固件安全、啟動(dòng)功能定制等重要核心技術(shù)；在測(cè)試階段，每個(gè)迭代周期不同產(chǎn)品僅需對(duì)硬件配置的相關(guān)功能做重復(fù)測(cè)試，而這部分工作量?jī)H占全功能測(cè)試的15%，其他通用功能通過(guò)在不同產(chǎn)品上做交叉測(cè)試，提高了測(cè)試效率；在生產(chǎn)階段，產(chǎn)品定制化通過(guò)定制化配置工具搭配鏡像輸出版本，即可兼容全線產(chǎn)品，提升了定制化版本發(fā)布效率?；谛乱淮鶥IOS軟件架構(gòu)，浪潮一款服務(wù)器產(chǎn)品的BIOS研發(fā)及測(cè)試周期縮短了55%，效率提升了超過(guò)1倍。

相信在M6系列服務(wù)器產(chǎn)品推向市場(chǎng)時(shí)，將看到浪潮越來(lái)越多的基于新一代BIOS軟件架構(gòu)的產(chǎn)品，對(duì)市場(chǎng)的多樣化需求，靈活地提供服務(wù)器BIOS深度定制，快速響應(yīng)客戶需求，提高交付效率，有效支撐JDM業(yè)務(wù)模式。