汽車行業(yè)是最先享受智能制造紅利的高端制造業(yè)之一，其中，新能源汽車在雙碳背景下增長勢頭尤為強勁。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2023年我國新能源產(chǎn)銷分別完成958.7萬輛和949.5萬輛，在整體年度市場中占比達到31.6%，同比增長速度達到37.9%。

廣袤的前景、飚速的增長，也讓新能源車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、守護安全生產(chǎn)的要塞之地。汽車相較于一般制造業(yè)，有著一套更嚴苛、更精密的標準，而車規(guī)級的數(shù)據(jù)安全也需要更加更高級別的冗余與容錯來防護。在位于深圳的國內(nèi)某知名新能源汽車主機廠，正攜手研華開展一場新能源汽車的“數(shù)據(jù)保衛(wèi)戰(zhàn)”。

停產(chǎn)、宕機、斷線，汽車生產(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)場息息相關(guān)：時序性、準確性、閉環(huán)性……牽一發(fā)而動全身，軟件和系統(tǒng)如果突發(fā)停滯、宕機、數(shù)據(jù)丟失等故障，帶來的非計劃停機直接影響著實際產(chǎn)量、交付周期、產(chǎn)品質(zhì)量等等，而這些對于有著高標準、嚴要求、準交付的汽車行業(yè)而言，是要堅決杜絕的。

在汽車“新四化”競爭下，汽車芯片國產(chǎn)化的也逐漸成為主機廠們護城河的一部分。其中，存儲芯片作為汽車主機部分的核心部件之一，在使用中扮演著保存汽車各系統(tǒng)數(shù)據(jù)和行使狀態(tài)的重要作用，也支撐著網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化等豐富的應用范式。車規(guī)級芯片的生產(chǎn)線，當然要“車規(guī)級安全”來守護。在該新能源車廠的Flash存儲芯片生產(chǎn)線上，需要一套穩(wěn)定的工業(yè)級容錯系統(tǒng)。作為汽車主機廠的核心生產(chǎn)線，對容錯服務(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，能夠快速承接過來所有數(shù)據(jù)和應用，確保數(shù)據(jù)不丟失，關(guān)鍵任務(wù)照常進行。研華Always-On 工業(yè)級容錯服務(wù)器解決方案成為了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)線的理想選擇。

研華容錯系統(tǒng)基于兩組冗余的硬件模組，通過對虛擬機的CPU狀態(tài)、內(nèi)存數(shù)據(jù)、磁盤數(shù)據(jù)的實時同步,保障了兄余單元雙活同步運行。當主機節(jié)點發(fā)生硬件故障時，業(yè)務(wù)可無縫切換至備機節(jié)點,磁盤和內(nèi)存數(shù)據(jù)不丟失,業(yè)務(wù)持續(xù)不間斷運行。高可靠工業(yè)級平臺確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)99.999%安全保護。

據(jù)項目負責人介紹，這條Flash存儲芯片生產(chǎn)線從生產(chǎn)出來到集成主機、到汽車裝配出廠以及消費者使用，每一顆芯片要履行很長的生命周期，因此車廠就需要將芯片的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進行收錄，這是芯片出廠前的質(zhì)量管理必要步驟，也是未來2-3年甚至更長時間質(zhì)量追溯的來源。從這個角度來說，該芯片產(chǎn)線上任何一個關(guān)鍵應用的“差之毫厘”，都可能為以后汽車追溯的“失之千里”埋下隱患。為了滿足車規(guī)級數(shù)據(jù)鏈的完整性，研華的容錯服務(wù)器解決方案在技術(shù)精度下足功夫：秒級切換、完整備份、異地保護。

秒級切換，零中斷感

如上文所說，研華容錯服務(wù)器基于對產(chǎn)線設(shè)備實時的監(jiān)測工作，為現(xiàn)場織就了一張平行于主服務(wù)器的“保險網(wǎng)”。研華單臺服務(wù)器可控制100多臺設(shè)備，在容錯模式下，當故障一旦發(fā)生，觸發(fā)容錯引擎，備用服務(wù)器可在一秒內(nèi)接管主服務(wù)器上所有的重要應用，保證了任務(wù)的連續(xù)性，對使用者來說幾乎完全沒有“中斷感”。

事實上，該車廠對網(wǎng)絡(luò)延時的耐受值的要求是不超過30毫秒，而研華容錯服務(wù)器部署后實際延時約在20毫秒左右，遠遠超出業(yè)內(nèi)平均水平，達成了該產(chǎn)線實現(xiàn)極致容錯的期望。

-完整備份，一鍵修復

秒級接管的硬實力意味著更少的數(shù)據(jù)丟失，這對故障前后完整數(shù)據(jù)鏈的修復工作大有裨益。汽車芯片生產(chǎn)對數(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)器后達到近乎“無痕修復”？研華負責人介紹道，相比較傳統(tǒng)的雙機熱備技術(shù)，研華容錯方案對各級數(shù)據(jù)的保存都進行了升級。例如，傳統(tǒng)冗余只能保護到磁盤/硬盤中的數(shù)據(jù)，而研華可以保護到保全到內(nèi)存的運行數(shù)據(jù)，這將是復原某項重要應用的數(shù)據(jù)連續(xù)性的關(guān)鍵，而容錯級別的精益求精才能更好地滿足了汽車芯片生產(chǎn)的合規(guī)性。

-異地部署，分攤風險

此外，為了保證“災備”工程自身的安全，研華還考慮到主、備服務(wù)器因突發(fā)事件同時受到影響的極端情況，例如地震、供電不穩(wěn)導致的局部大范圍斷電/斷網(wǎng)。對此，研華容錯服務(wù)器還支持兩臺服務(wù)器異地部署一公里范圍內(nèi)，通過光纖直連的方式將小概率風險因素進行物理隔離，進一步保證了災備工程的高可用性。

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

在大型的數(shù)字化項目的考量上，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，就是與隨著容錯服務(wù)器方案投入的前期上線成本以及后續(xù)維護一系列人力物力的投入。

在傳統(tǒng)的雙機熱備方案，企業(yè)需要在主、備兩臺服務(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。研華方案通過底層虛擬化技術(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，長期來看研華的容錯方案可幫助客戶實現(xiàn)技術(shù)降本：顯性層面，直降近半的軟件授權(quán)成本；細究來看，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。

另一項成本需要劃分給運維階段。該車廠對服務(wù)器運維的響應度的要求很高，否則一旦備用服務(wù)器不在線+主服務(wù)器故障同時發(fā)生，整個容錯工程就等于白忙一場。研華三管齊下，從方案設(shè)計底層虛擬防護+1h技術(shù)響應+12h現(xiàn)場響應，來保障整個容錯服務(wù)器的高質(zhì)量運維。強大的在地化服務(wù)團隊急客戶之所急，打造“車規(guī)級”標桿速度。

目前研華與該車廠的容錯服務(wù)器項目已交付兩期，在投入使用近一年的時間里，客戶實際生產(chǎn)的故障停機時間大大縮短，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)與運維側(cè)的綜合成本，為整個車廠轉(zhuǎn)型升級打好了提質(zhì)、降本、增效的結(jié)實基礎(chǔ)。接下來，雙方將繼續(xù)擴大合作規(guī)模，并與更多行業(yè)客戶、集成商伙伴一道持續(xù)探索新能源汽車的安全生產(chǎn)議題，以領(lǐng)先的容錯技術(shù)助推我國新能源汽車駛?cè)敫哔|(zhì)量、高可靠的高速路段。