BIOS作為喚醒計算系統(tǒng)的第一句話，是計算機最底層的、最直接的硬件設(shè)置和控制程序。在當前快速變化的客戶IT架構(gòu)需求面前，BIOS開發(fā)也變得復(fù)雜多樣。傳統(tǒng)開發(fā)模式，產(chǎn)品與BIOS一一對應(yīng)，一款產(chǎn)品有20多個定制需求，就要開發(fā)20多個BIOS，每個BIOS都有上萬個代碼文件，嚴重影響產(chǎn)品開發(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)品開發(fā)測試時間縮短55%，效率提升了122%。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、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)出越來越大的價值。應(yīng)用場景化、產(chǎn)品個性化成為主流，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)，客戶需求越來越多樣化，客戶要求的響應(yīng)速度也越來越快，“快”成了最基本和最重要的訴求。為了給客戶提供快捷、高效、精準的服務(wù)，提高客戶體驗，浪潮開創(chuàng)性地提出了JDM（聯(lián)合開發(fā)，Joint Design Manufacture）模式，JDM模式可以實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計、敏捷開發(fā)、快速交付，將個性化定制與大批量生產(chǎn)有機結(jié)合。作為JDM模式的一個重要業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，服務(wù)器BIOS開發(fā)要能夠適應(yīng)當前需求個性化、開發(fā)定制化、供應(yīng)批量化的形勢，要在最短的時間內(nèi)，以用戶可接受的成本約束，將用戶需要的產(chǎn)品開發(fā)出來。

開發(fā)效率提升1倍，浪潮BIOS開發(fā)化繁為簡

隨著客戶需求越來越多樣化，在面對大量的緊急需求時，BIOS開發(fā)和測試成為產(chǎn)品整體研發(fā)周期的重要瓶頸。傳統(tǒng)的服務(wù)器BIOS開發(fā)模式要求BIOS開發(fā)與產(chǎn)品型號一一對應(yīng)，BIOS開發(fā)時間在整個產(chǎn)品的研發(fā)周期中占比很大。為提升效率，浪潮讓BIOS開發(fā)化繁為簡，實現(xiàn)了一套軟件適配全線的服務(wù)器、存儲產(chǎn)品，將BIOS開發(fā)時間縮短了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開發(fā)采用面向產(chǎn)品型號開發(fā)模式，每個機型產(chǎn)品對應(yīng)一套BIOS軟件，有多少個產(chǎn)品就有多少套BIOS軟件，機型配置簡單，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)品上并做少量優(yōu)化即可滿足產(chǎn)品需求，這種傳統(tǒng)的開發(fā)模式完全可以應(yīng)對。

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來說，支持三個機型配置和十種以上GPU拓撲，另外還要兼容客戶定制的配置，在研發(fā)測試中出現(xiàn)各種GPU識別、資源支持、信息顯示等一系列問題，這時研發(fā)團隊加班加點緊急制定開發(fā)方案，單獨為這類多顆GPU配置制定了一套動態(tài)識別并進行動態(tài)分配資源的機制，最終解決了各種配置問題，同時該產(chǎn)品多達二十多個客戶定制，對應(yīng)二十多個BIOS定制版本，每個版本需要不定期升級，而且時間上都是緊急任務(wù)，在很長一段時間內(nèi)研發(fā)人員每天都在進行不同的定制化工作，修改、調(diào)試、測試、發(fā)布軟件版本。隨著浪潮JDM模式的提出，同時近幾年遇到越來越多的開發(fā)瓶頸，顯然，傳統(tǒng)開發(fā)模式已完全不能適應(yīng)新形勢下的業(yè)務(wù)需求，必須探索一種新的BIOS開發(fā)模式。

在傳統(tǒng)服務(wù)器BIOS開發(fā)模式的基礎(chǔ)上，浪潮要化繁為簡就必須解決一個問題，用一套軟件及一套鏡像適配在全線服務(wù)器和存儲產(chǎn)品上，實現(xiàn)統(tǒng)一鏡像。而這就要改變BIOS軟件架構(gòu)并以獨立軟件產(chǎn)品模式實施BIOS需求、設(shè)計、開發(fā)、測試、工程化、交付工作，實現(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)過不知難，在實現(xiàn)BIOS開發(fā)統(tǒng)一鏡像的過程中，浪潮遇到了三大挑戰(zhàn)：首先是如何動態(tài)適配不同的服務(wù)器產(chǎn)品；其次是如何降低產(chǎn)品的定制化時間；第三是如何提高產(chǎn)品的開發(fā)迭代速度。尋找解決方案的過程本就漫長而又艱難，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的合理性。盡管關(guān)關(guān)難過，但浪潮研發(fā)團隊并沒有放棄，經(jīng)過不斷地探索，他們成功打造出硬件平臺自適應(yīng)框架、可擴展配置接口、BIOS特性擴展包的“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開放測試周期，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：硬件平臺自適應(yīng)框架

針對第一個挑戰(zhàn)：如何動態(tài)適配不同的服務(wù)器產(chǎn)品。傳統(tǒng)服務(wù)器的BIOS開發(fā)模式為鏡像與產(chǎn)品一一對應(yīng)，只支持對應(yīng)產(chǎn)品的硬件配置，無法實現(xiàn)適配于其它產(chǎn)品。浪潮發(fā)現(xiàn)，要實現(xiàn)統(tǒng)一鏡像，就需要建立一套硬件平臺自適應(yīng)框架，首先要將BIOS相關(guān)的硬件設(shè)計進一步標準化，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與硬件相關(guān)的配置參數(shù)，同時在預(yù)先制定的硬件約束下使各個產(chǎn)品擁有唯一識別碼，在啟動過程中BIOS動態(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。硬件平臺自適應(yīng)框架的建立徹底告別了傳統(tǒng)的針對每個產(chǎn)品單獨編譯發(fā)布版本的方式，大大提高了開發(fā)效率。

圖2硬件平臺自適應(yīng)示意圖

利劍之二：可擴展配置接口

針對第二個挑戰(zhàn)：如何降低產(chǎn)品的定制化時間。客戶的定制化需求，特別是互聯(lián)網(wǎng)廠商對BIOS菜單選項默認值設(shè)定有嚴格的要求，比如客戶1對內(nèi)存可糾正錯誤上報是到達1000個即報錯，客戶2是出現(xiàn)2000個再報錯，客戶3是出現(xiàn)5000個再報錯。在這種情況下，一個通用版本的固定設(shè)置很難滿足所有客戶的需求，因此需要一個可擴展配置接口來滿足客戶定制化的需求。通過對BIOS鏡像劃分多個特定的區(qū)域，預(yù)留功能數(shù)據(jù)庫區(qū)域，用于存放各個功能的配置接口，隨著功能的增加，對應(yīng)功能模塊也隨之增加，同時擴展功能數(shù)據(jù)庫的接口，配置接口面向配置區(qū)開放。產(chǎn)品定制通過定制化配置工具輸入定制需求，定制化配置區(qū)的特征值，在不需要進行軟件編譯的情況下進行靈活適配即可完成一鍵生成客戶定制版本，減少二次開發(fā)的工作量，提高BIOS軟件產(chǎn)品的交付速度。

圖3 可擴展配置接口

利劍之三：BIOS特性擴展包

針對第三頭“攔路虎”：如何提高產(chǎn)品的開發(fā)迭代速度。傳統(tǒng)面向產(chǎn)品型號的BIOS開發(fā)模式，功能開發(fā)與產(chǎn)品耦合較多，給不同平臺的功能移植帶來一定的工作量，必然影響開發(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個月，當出現(xiàn)新產(chǎn)品爆發(fā)式增長的情況，這種開發(fā)模式無法在兼顧短周期響應(yīng)的情況下保證開發(fā)質(zhì)量。為此，浪潮研發(fā)團隊對接國內(nèi)外客戶固件技術(shù)團隊，貼近客戶運維一線，充分理解客戶需求，在新一代BIOS軟件架構(gòu)設(shè)計中，針對前期數(shù)代產(chǎn)品積累的功能特性和收集到的新功能需求，提煉成單獨的可擴展功能模塊，各個模塊形成擴展包脫離與硬件平臺的耦合，在不同產(chǎn)品系列可以復(fù)用，形成浪潮獨有的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軟件包，僅做少量模塊嵌入調(diào)試和優(yōu)化升級即可實現(xiàn)所需功能，既提升了BIOS軟件產(chǎn)品的迭代速度，又保證了開發(fā)的質(zhì)量。

圖4 BIOS軟件結(jié)構(gòu)

苦盡甘來：開發(fā)模式由面向產(chǎn)品型號到面向規(guī)范及接口的轉(zhuǎn)變

當前，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，在開發(fā)階段，所有的功能開發(fā)僅需一次，完全不需要產(chǎn)品同步工作，保證了開發(fā)質(zhì)量，大大提高開發(fā)效率，目前已形成36個浪潮獨立特性模塊，支持面向場景化一鍵定制性能功耗策略、智能故障診斷、固件安全、啟動功能定制等重要核心技術(shù)；在測試階段，每個迭代周期不同產(chǎn)品僅需對硬件配置的相關(guān)功能做重復(fù)測試，而這部分工作量僅占全功能測試的15%，其他通用功能通過在不同產(chǎn)品上做交叉測試，提高了測試效率；在生產(chǎn)階段，產(chǎn)品定制化通過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。基于新一代BIOS軟件架構(gòu)，浪潮一款服務(wù)器產(chǎn)品的BIOS研發(fā)及測試周期縮短了55%，效率提升了超過1倍。

相信在M6系列服務(wù)器產(chǎn)品推向市場時，將看到浪潮越來越多的基于新一代BIOS軟件架構(gòu)的產(chǎn)品，對市場的多樣化需求，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。