“合体吧兄弟们！”——从浪浪山小妖怪看OceanBase国产芯片优化《OceanBase “重如尘埃”之歌》

OceanBase对国产芯片的优化与应用

最新推荐文章于 2025-12-02 21:00:00 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-02 21:00:00 发布 · 780 阅读

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浪浪山的小妖怪电影我看了，非常令人深思的电影，不愧是上影出品，讲述了一个关于“被误解的群体如何坚持善良与自我，在不公正的世界中争取尊严”的故事。恰巧最近一则新闻让我又想到了分布式数据库，尤其对国产CPU进行优化的OceanBase。

国家的安全高于一切

为什么会通过电影联想到芯片被制裁再到OceanBase，如同电影里面的小妖怪，直到被打回原形，也在不断为自己的信念抗争。普通平凡人，每个人都很渺小，就像浪浪山的小妖怪们，四个小妖怪是无论如何都打不过“大肚弥勒佛”的童子，一个小妖怪不行，可以合体呀，最终合体的小妖怪们，打败了“正统”的佛家弟子。为什么要合体，这还的从芯片的问题说起。

浪浪山的小妖怪合体

小妖怪合体

国家芯片安全高于一切

就在最近中国国家互联网信息办公室周四（7月31日）约谈了美国芯片大厂英伟达，要求英伟达就对华销售的H20芯片的安全风险问题进行解决。这里我们需要正视我们处在的环境，当前中国的芯片虽然有了很大的发展，但依然在芯片的计算能力和先进性方面不如美国。为什么中国约谈了美国芯片厂商，因为特朗普要求芯片留后门，必须有能力把中国的服务器在关键时刻全部关闭。

那为什么在这样的情况下，中国还要购买美国的芯片，我们看一组硬件方面的数据。

1. 架构设计能力（指令集与微架构）

项目	🇺🇸 美国	🇨🇳 中国
指令集	主导：x86（Intel/AMD）新兴：ARM（AWS、Ampere）	大多基于 ARM 授权少部分为自主 ISA（龙芯 LoongArch）
微架构	高性能设计如 Intel Sapphire Rapids、AMD Zen4	ARM 为主，性能略低于最新 x86 架构

2. 制造工艺能力

项目	🇺🇸 美国	🇨🇳 中国
工艺节点	主流为 3nm ~ 5nm	多数停留在 14nm ~ 28nm，先进制程需依赖台积电
代工依赖	台积电（NVIDIA、AMD、AWS）+ 自主 Intel 代工	台积电（鲲鹏、昇腾）、中芯国际（但制程能力相对落后）

3. 性能与能效比

项目	🇺🇸 美国	🇨🇳 中国
单核性能	Intel Xeon、AMD EPYC 性能强劲	鲲鹏920 性能落后约 3~5 年
多核扩展	AMD EPYC 提供 96 核，能效比高	鲲鹏920/鲲鹏930 多核但功耗偏高
AI 性能	NVIDIA H100/B100 等训练型 GPU 性能全球领先	昇腾310/910、寒武纪在推理侧较强，但总体性能仍落后于 NVIDIA H100

4. 生态系统支持

项目	🇺🇸 美国	🇨🇳 中国
操作系统兼容性	x86/ARM 支持完备，主流 Linux 和 Windows 均有完整支持	ARM 生态碎片化，软件移植成本高
应用生态	完善，广泛部署于云计算、大型数据库、AI 平台等	多数国产芯片需定制适配应用软件，生态推广较慢
开发工具链	完整的编译器、调试器、仿真器工具链，如 LLVM、GDB、Perf、Intel VTune 等	仍依赖 GCC、LLVM 等国际开源工具的修改版，缺乏成熟的本土生态支持

在这样的形式下

1 中国的芯片工艺不如美国，理论上的差距比我们所想的差距还要大

2 美国要求美国芯片供应商提供的芯片必须留有后门，否则不能出口给中国

3 英伟达紧急制作留有后手的芯片，出口给中国

这就如同你买了一扇防盗门，然后商家把钥匙Clone的一份，他自己留下。

所以，在关键的领域必须使用中国的芯片，哪怕他的性能差，稍微懂点事的人都不会问为什么关键的企业不用美国的芯片，美国的数据库，而芯片的能力差，就要有可操作弥补的方法来解决问题。

1 数据库产品对于国产CPU进行特殊的优化，通过数据库和国产芯片的适配来去发挥芯片最大的性能。

2 如同浪浪山小妖怪的合体的技术，也和我们经常说的一句话，人多力量大，通过分布式的技术来解决低端硬件带来的单体数据库性能差距的问题，交付给关键的环节使用。

3 通过分布式技术融合多种CPU的服务器产品，提供均衡的计算能力。

OceanBase对内存管理优化，尤其在ARM平台中对缓存和内存的对齐更加敏感，OceanBase针对ARM L1/L2缓存进行了优化，使用更轻量的allocator进行slab级别内存的切分，通过通过LSM TREE存储部分针对ARM做了特定的适配，优化了CPU缓存与I/O排队特性中的读写优先级，减少了在日志写入中对于I/O操作中的CPU等待，且对ARM平台下NUMA进行优化，避免了不必要的跨NUMA内存访问。

除此以外OceanBase提供了如浪浪山小妖怪最后的合体术，只要你有追求正义的芯，就可以把不同的CPU的服务器产品融合，为一个数据库服务。

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写到这里，技术是不是单纯就是技术，或许是，或许不是，但在“浪浪山”这块地方，技术他一定不是技术那么简单和单纯，在浪浪山这块地方，我们在用各种方案，各种方法，各种优化的手段，和所谓的“最高智慧”斗争，不管白猫黑猫，能抓住耗子的就是只猫。OceanBase 在非X86下的系统总结了很多的工作经验和问题解决方案。