月份:2017年11月

【60秒半导体新闻】2017年全球前十大晶圆代工业者排名出炉,台积电市占55.9%居第一/博通强势收购高通,意在服务器市场?_十大代工业者意在

2017年全球前十大晶圆代工业者排名出炉,台积电市占55.9%居第一

根据拓墣产业研究院最新报告指出,受到高运算量终端装置以及数据中心需求的带动,2017年全球晶圆代工总产值约573亿美元,较2016年成长7.1%,全球晶圆代工产值连续五年年成长率高于5%。

  从应用来看,高运算量相关应用持续带动半导体产业对先进制程的需求,2017年10nm制程节点开始放量,估计2017年全年10nm节点营收将占晶圆代工整体市场的6.5%。而2017年半导体整体产值年成长率7.1%当中,超过95%的成长动能来自10nm的销售贡献,显示10nm制程的开出成为2017年晶圆代工产值成长最重要的引擎。

  观察2017年全球前十大晶圆代工业者排名,整体排名与2016年相同,台积电、格罗方德(GLOBALFOUNDRIES)、联电分居前三,其中台积电产能规模庞大加上高于全球平均水平的年成长率,市占率达55.9%,持续拉大与竞争者的距离;全球排名第二的格罗方德受惠于新产能的开出与产能利用率提升,2017年营收呈现年增8.2%的相对高成长表现。

在晶圆代工市场排名第三的联电于今年量产14nm,但仅占全年营收约1%,然而,在整体产能提升与产品组合转换带动下,实际营收年成长率达6.8%;而与台积电同为10nm制程技术先驱的三星(Samsung),则因采用的大客户仅有高通(Qualcomm),致使成长受限,排名第四;排名第五的中芯虽然持续扩大资本支出,然而,受限于2017年实际开出的产能有限与28nm良率的瓶颈未突破,使得成长率低于全球市场平均。

  高塔半导体(TowerJazz)及华虹宏力则透过产能扩增,在市场对8吋厂需求持续畅旺下,带来大于10%的年成长;力晶则因调升代工业务比重,交出高成长率成绩单。

  另一方面,在5G与电动车的需求驱使下,可观察到晶圆代工业者积极的投入第三代半导体材料GaN及SiC的开发,如台积电提供GaN的代工服务及X-Fab公布SiC晶圆代工业务将于2017第四季贡献营收。

  展望2018年,除7nm先进制程节点将带动整体产值之外,在2018年为5G试营运重要的观察年下,第三代半导体的代工服务所带来的产业生态链变化,同为市场值得关注的重点。

  (文/拓墣产业研究所 Ila)

博通强势收购高通,意在服务器市场?

CNBC 28日报道,博通目前正在确定取代高通董事会所有成员的候选人名单。高通董事候选人提名截止日期是12月8日。当前,高通董事会拥有11名董事。知情人士称,博通的董事候选人提名名单将于下周提交。

有分析人士认为,博通收购高通是志在必得,因此可能将收购报价提高至每股80美元或90美元。另有就有报道称,在与高通的数家大股东磋商后,博通正考虑提高收购价格。确切而言,是在收购价格中维持现金部分的金额,提高股票部分的报价。在提高收购报价的同时,博通还可能通过发动代理权争夺战,以获取高通董事会席位,从而让高通董事会支持该收购提议。

在考虑博通报价期间,高通也宣布了Centriq 2400系列ARM服务器芯片的首批“商业发货”。业界有观点认为,收购高通将为博通带来进军服务器市场的机会。由于成本优势和能耗优势,业内普遍认为,在数据中心处理器市场ARM架构最终将胜过x86架构。此前,英特尔凌动处理器在平板电脑市场铩羽而归,已经证明x86处理器不具备成本优势。

不过对ARM阵营来说,眼前的挑战在于,需要拿出专用的ARM架构处理器,在具体的数据中心节点上匹敌英特尔至强处理器的性能。近期,一家跨国主机托管服务在现实环境中开展了一系列的跑分测试,我们可以看到,高通的产品确实是成功的。

来自主机托管服务Cloudflare的一名工程师执行了这次跑分测试,并将结果总结在博客中。测试中对比的产品分别为售价1373美元、单socket、46核的高通Centriq 2452处理器,以及两个至强Silver 4116 Skylake处理器构成的双socket服务器系统。基于英特尔的数据计算,后者的价格为每个1002美元。

在这些跑分测试中,英特尔处理器持续表现出了更好的单核性能,而Centriq的Falkor核心在“所有核心启用”测试中表现更好。虽然Centriq处理器并没有在所有跑分测试中都表现得与至强处理器同样好,但Centriq的一大优势在于能效。Cloudflare使用NGINX设计了两台计算负载相同的处理器,从而衡量能耗。性能的衡量指标是服务器每秒处理请求的次数,CPU能耗通过板载服务器诊断工具来监测。CloudFlare发现,Centriq的能效是至强的一倍。

ARM阵营处理器工艺已不输英特尔

ARM阵营的芯片公司正在使用与英特尔相同的14纳米制造工艺,或是更强大的10纳米制造工艺。例如,高通正在使用10纳米工艺去生产Centriq。三星是Centriq芯片的代工商。随着7纳米工艺计划于2018年投入使用,ARM芯片厂商很可能至少会在服务器领域领先于英特尔。目前看来,英特尔不太可能在2019年之前推出10纳米的服务器芯片。

在制造工艺方面领先英特尔之后,ARM芯片厂商就可以充分利用ARM架构带来的效率优势。一般而言,同样性能的ARM芯片要比英特尔芯片尺寸小,这会带来成本和能效方面的优势。ARM架构的处理器不仅在数据中心领域取得了进展,在PC、笔记本和平板电脑等多种计算场景中都已占据了一席之地。在苹果、三星和高通等多家主流ARM处理器设计商,移动处理器性能已经达到了类似英特尔的水平。

对高通来说,基于ARM架构成为“下个英特尔”,提供无所不在的计算能力,这样的前景极具吸引力。在云计算+终端的新计算场景下,高通此前占领的只是一半市场。但实际上,Centriq系列服务器处理器的性能水平表明,高通觊觎服务器市场早已不是一朝一夕。系统性、有节奏地入侵英特尔的传统领地,高通很可能已有确定的计划。

云计算+终端,如果高通能够同时拿下两大市场,那么前景极具想象力。博通提出对高通的收购,正是抢在高通服务器市场发力,想象尚未落地之前出手“扫货”。而在博通咄咄逼人的攻势下,高通董事会和高管团队的最大资本也将是未来在服务器市场的故事和想象力。

在向高通发出收购要约前不久,博通CEO Hock E. Tan(中文名为陈福阳)便在台积电30周年庆上谈到了半导体行业的并购趋势。他表示,从需求来讲,半导体产业在八九十年代以每年30%以上的速度增长,但现在一年的增长率不到5%,和GDP成长率差不多,半导体产业给早期投资者的超额报酬,或是称之为产业淘金潮已经结束。

在行业互相挤压,企业成长缓慢的情况下,就只能通过并购来把PE、营收、利润做上去。因此安华高收购博通,博通收购高通就是又一场资本的盛宴。

美超微推出新款英特尔“统治者”全闪存NVMe 1U服务器和JBOF

美超微电脑股份有限公司(Super Micro Computer, Inc.)宣布推出新款全闪存NVMe™(非易失性存储器标准)1U JBOF(闪存簇)和1U SuperServer,可支持32个热插拔英特尔“统治者”形态NVMe固态硬盘。

NVIDIA发布MX110/MX130笔记本独显:上代麦克斯韦架构

NVIDIA最近悄然发布了两款笔记本独立显卡GeForce MX110、GeForce MX130,一看就知道定位比流行的GeForce MX150更低,而且当时就猜测它们很可能只是老款马甲卡,绝非MX150那样采用最新的帕斯卡架构。果然,NVIDIA已经更新了产品页面,确认MX110、MX130都基于上代麦克斯韦架构,28nm工艺。

三星收购韩国AI创业公司Fluenty 提升自己AI服务能力

三星电子已经收购了专门从事对话式人工智能(AI)的韩国初创公司Fluenty。此次收购让这家韩国技术巨头能够将Fluenty服务集成到自己的AI平台Bixby当中。由前搜索巨头Naver和Daum开发者创建的Fluenty有一个应用程序,它可以给出基于AI技术的最佳文本回复。

第十九届工博会完美落幕

第19届中国国际工业博览会(以下称“工博会”),已于11月11日精彩谢幕。此次工博会展览共为期五天,在全球最顶尖的展馆“国家会展中心(上海)”隆重举办。本届工博会共吸引境内外专业观众超16万人次,较去年同期增长近6.67%。参展规模和专业观众数量均创历史新高。本届中国工博会以“创新、智能、绿色”为主题,坚持“专业化、国际化、市场化、品牌化”办展方向,设置数控机床与金属加工、工业自动化、机器人、新能源及电力电工、信息与通信技术应用、节能与环保技术设备、节能与新能源汽车、科技创新和航空航天技术9个专业展区。展览规模超28万平方米,参展企业总数2562家。已然是全年最火爆的工业制造业盛会,成为各专业展行业翘楚齐聚,汇聚全球工业创新技术、智能制造解决方案、人工智能技术应用最集中的展示、交易平台。

俊杰机械PLM项目启动

上月末,10月30号俊杰机械PLM项目启动大会在广东深圳隆重召开。出席本次大会的有俊杰机械公司副总、研发部、IT部相关领导以及项目组的相关人员,此次项目实施方上海湃睿信息科技有限公司项目管理总监倪浩及项目团队等人。大会上正式宣布启动PTC Windchill项目,湃睿科技项目管理总监倪浩在会上着重介绍了项目组架构、计划、分工及项目管理制度。双方明确了本次项目的实施意义以及未来发展建设的努力方向。共同将PLM Windchill打造实现俊杰机械研发管理提升的新局面。

朗诗德PLM项目启动

2017年10月11日,朗诗德PLM项目启动大会在浙江省乐清市隆重召开, 朗诗德朱总、研发部王总、各部门主要骨干及实施公司上海湃睿信息科技有限公司林总、实施部门领导及成员共同出席了此次大会。会议上郎思德研发王总、朗诗德朱总及湃睿科技林总分别作了重要讲话,湃睿科技项目经理介绍了项目计划节点任务和项目风险、问题等处理机制以及实施方法论。为朗诗德PLM项目今后顺利实施奠定良好的基础。

恩智浦与阿里云建立战略合作伙伴关系

恩智浦半导体(以下简称“恩智浦”)今日宣布与阿里巴巴集团旗下阿里云Link正式建立战略合作伙伴关系,双方将基于现有的合作基础围绕物联网应用展开全方位、多维度的合作,共同为物联网安全提供有力保障。

伟巴斯特折叠车顶为奔驰AMG敞篷跑车带来全新公路运动体验

仅需片刻,就能把一辆双座跑车优雅变身为能带来无限自由享受的梦幻敞篷跑车。凭借其独一无二的软顶敞篷技术,折叠车顶的市场领导者伟巴斯特,为全新的奔驰 AMG GT 和奔驰 GT C 敞篷车打造了这种无拘无束的自由体验。利用先进的技术和材料,专家们将极其轻便的特性集成到车顶模块,同时也提供了顶级的舒适感。因此,在打开车顶后,驾乘者可以自由地拥抱微风徐徐的公路。而当它关闭时,柔软的车顶会过滤掉任何噪音,这就提供了非常舒适的内部听觉体验。这款软顶设计线条颇具特色和个性,将这两款奔驰 AMG 跑车更显独特个性魅力。

参与软顶设计的伟巴斯特技术工程专家们具有久经考验的丰富经验,对技术细节有顶尖精湛的把控。卓越的团队将极其轻便与优越的舒适度完美结合在一起,来打造这款顶级的敞篷折叠软顶。因此,这两款来自 AMG 的跑车可以将客户对自然和驾驶激情的追求发挥到淋漓尽致。

西安电子科技大学-美国国家仪器微电子测试国际合作联合实验室成立

在国家要求加强集成电路人才培养的号召下,西安电子科技大学微电子学院携手美国国家仪器有限公司(National Instruments, NI)共建微电子测试国际合作联合实验室。11月27日,西安电子科技大学郝跃副校长与NI大中华区总裁Kin-Choong Chan先生签署了联合实验室合作协议。

莱姆电子亮相EP Shanghai 2017助力未来城市构建

国内电力行业中规模最大、最具影响力的品牌电力展——上海国际电力设备及技术展览会近期在上海新国际博览中心盛大举行,上海国际电力展(简称EP Shanghai)始于1986年,由中国电力企业联合会主办,是国内唯一获得UFI国际认证之专业电力展。莱姆电子携多款高品质产品亮相,为电力安全、智能电网等未来城市生活基础领域带来高性能解决方案,并与广大业内人士进行面对面交流研发新思路,助力中国电力和智能电网的高效发展。

瑞萨电子与SEGGER合作,支持RX65N/RX651 MCU 用户使用emWin GUI

瑞萨电子株式会社和软硬件及嵌入式系统开发工具领先供应商SEGGER今日宣布,双方将通力协作,为使用瑞萨电子新型RX65N/RX651微控制器(MCU)的商用客户免费提供功能强大的SEGGER emWin GUI软件包。开发人机界面(HMI)或任何RX65N/RX651设备型系统的工程师将获得使用emWin库版本(包括其全套工具)的免费许可证。

Cadence推出业界首款PCI Express 5.0验证IP 现可供货

楷登电子(美国Cadence 公司)今日宣布,业界首款支持全新 PCI Express ® (PCIe®)5.0 架构的验证 IP(VIP)正式可用。结合 TripleCheck™   技术,Cadence® VIP 旨在帮助设计师快速执行基于 PCIe 5.0 标准的服务器和存储器的系统级芯片(SoC)设计的完整功能性验证,确保产品功能符合设计初衷。

Appen签署收购Leapforce最终协议

Appen Limited今天宣布签署收购Leapforce Inc.的最终协议。Leapforce是一家领先的搜索相关性服务提供商,拥有一个高度自动化、专有的端到端技术平台。Leapforce成立于2008年,总部位于加州普莱森顿的硅谷。

意法半导体(ST)先进电机控制芯片让自动化系统尺寸更小,运行更顺畅、更安静

意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)推出最新的电子创新技术,让高精度机器人的精密电机控制功能变得更先进。

以精密和节省空间为特色的先进实验室自动化系统正在帮助医疗中心削减临床试验成本,缩短实验报告周转时间,为更多的病患提供高品质的医护服务,同时,3D打印机等工业机器人最近几年大幅提升了精准度和吞吐量。3D打印机可以快速、精确地打印形状复杂的物件,而且价格变得越来越亲民,适用于消费级和专业级产品从原型开发到制造的开发流程。

Semtech发布业界首款基于LoRa技术的物联网应用一次性微纳型电子标签

Semtech日前宣布推出其全新的微纳型电子标签参考设计,这种一次性超薄低功耗电子标签可以被集成到各种一次性系统中或者粘贴到资产上,并由一次特定事件触发后进行通信。基于LoRa的微纳型电子标签可以部署在众多物联网(IoT)行业中,从而利用事件数据来做出更明智的决策。

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主料

三黄鸡、香菇、洋葱、荷叶、面粉

辅料

料酒、生抽、盐、胡椒、酒、葱、姜、蚝油

1、先用刀背将鸡腿的骨头敲断,在鸡中加入葱, 姜, 蒜, 盐,蚝油, 料酒, 胡椒等调味料。将调味料按摩揉搓到鸡肉中。

2、将花椒煸炒出香味,煸炒出香味的花椒用擀面杖碾碎,再加入鸡中一起腌制,用保鲜膜覆盖好,放入冰箱中腌制一个小时以上。中间拿出来翻动一下,再在腌好的鸡上抹层五香粉和胡椒。

3、将洋葱, 香菇切成丝备用,放入腌个鸡的剩余汁料中充分混合。将混合好的香菇丝和洋葱丝, 姜, 蒜等其他调料,塞入鸡腹中,用牙签固定好鸡的腹部

4、将干荷叶用冷水泡上一会儿,时间允许的话可以等它泡开。把鸡肉放在泡过水的荷叶中,将它包裹起来。

5、用冷水和白酒一起和面,将面和成软硬适中的面团,切记不要太稀

6、静置一段时间等其发酵,将面团擀擀成大小合适的圆片

7、将荷叶包裹的鸡放在中间,再用面皮包裹起来

8、烤盘刷满油,最好再垫一张锡纸,放上面团

9、放入烤箱或者微波炉中,预热160度, 中下层,烤80分钟。如果鸡比较大只,烤的时间需要延长

10、敲开面皮,揭去荷叶,若能在中间破上一刀,腹中内容多多

切开的那一刻,鸡皮自带的油脂滋溜一下冒出来,丰富的馅料和鸡肉,在密闭的空间里碰撞融合,鲜到掉舌头

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“爆款”游戏吃鸡是如何诞生的?聊聊游戏服务器的架构演进_游戏演进架构聊聊

近日的游戏圈只有一个主题——「吃鸡」。长期被 MOBA 多人在线战术竞技游戏,如《英雄联盟》、《王者荣耀》游戏把持的国内游戏市场在“吃鸡”的刺激下出现了松动。作为技术人让我们一起看看目前游戏服务器的演化进程。

本文阅读预计需要 10 分钟,主要技术点如下:

    游戏服务器特征。

    短连接游戏服务器架构。

    长连接游戏服务器架构。

    分区分服服务器架构。

    MMOARPG 服务器架构。

    房间服务器架构。

    游戏服务器特征

    游戏服务器端,是一个会长期运行的程序,并且它还要服务于多个不定时,不定点的网络请求,所以这类软件的特点是要非常关注稳定性和性能。

    这类程序如果需要多个协作来提高承载能力,则还要关注部署和扩容的便利性;同时,还需要考虑如何实现某种程度的容灾需求。由于多进程协同工作,也带来了开发的复杂度,这也是需要关注的问题。

    功能约束,是架构设计的决定性因素。基于游戏领域的功能特征,服务器端系统有以下几个特殊的需求:

      对于游戏数据和玩家数据的存储。

      对玩家数据进行数据广播和同步。

      把一部分游戏逻辑在服务器上运算,做好验证,防止外挂。

      针对以上的需求特征,在服务器端,我们往往会关注对电脑内存和 CPU 的使用,以求在特定业务代码下,能尽量满足承载量和响应延迟的需求。

      最基本的做法就是“空间换时间”,用各种缓存的方式求得 CPU 和内存空间上的平衡。

      在 CPU 和内存之上,是另外一个约束因素:网卡。网络带宽直接限制了服务器的处理能力,所以游戏服务器架构也必定要考虑这个因素。

      游戏服务器架构要素

      对于游戏服务端架构,最重要的三个部分就是,如何使用 CPU、内存、网卡的设计。

      内存架构:主要决定服务器如何使用内存,以最大化利用服务器端内存来提高承载量,降低服务延迟。

      逻辑架构:设计如何使用进程、线程、协程这些进行 CPU 调度的方案。选择同步、异步等不同的编程模型,以提高服务器的稳定性和承载量。

      可以分区分服,也可以采用世界服的方式,将相同功能模块划分到不同的服务器来处理。

      通信模式:决定使用何种方式通讯。基于游戏类型不同采用不同的通信模式,比如 http、tcp、udp 等。

      服务器演化进程

      卡牌等休闲游戏弱交互游戏

      服务器基于游戏类型不同,所采用的架构也有所不同,我们先讲一下简单的模型,采用 http 通信模式架构的服务器:

      这种服务器架构和我们常用的 Web 服务器架构差不多,也是采用 Nginx 负载集群支持服务器的水平扩展,memcache 做缓存。

      唯一不同的点在于通信层需要对协议再加工和加密,一般每个公司都有自己的一套基于 http 的协议层框架,很少采用开源框架。

      长连接游戏服务器

      长连接游戏和弱联网游戏不同的地方在于,长连接中,玩家是有状态的,服务器可以时时和 client 交互;数据的传送,不像弱联网一般每次都需要重新创建一个连接,消息传送的频率以及速度上都快于弱联网游戏。

      第一代网游服务器(单线程无阻塞)

      最早的游戏服务器是 1978 年,英国著名的财经学校 University of Essex 的学生 Roy Trubshaw 编写了世界上第一个 MUD 程序,叫做《MUD1》。

      《MUD1》程序的源代码在 ARPANET 共享之后,在全世界广泛流行起来。不断完善 MUD1 的基础上产生了开源的 MudOS(1991),成为众多网游的鼻祖。

      MUD1 是一款纯文字的世界,没有任何图片,但是不同计算机前的玩家可以在游戏里共同冒险、交流。

      与以往具有网络联机功能的游戏相比,MUD1 是第一款真正意义上的实时多人交互的网络游戏,它最大的特色是能够保证整个虚拟世界和玩家角色的持续发展。

      无论是玩家退出后重新登录还是服务器重启,游戏中的场景、宝箱、怪物和谜题仍保持不变,玩家的角色也依然是上次的状态。

      MUDOS 使用单线程无阻塞套接字来服务所有玩家,所有玩家的请求都发到同一个线程去处理,主线程每隔 1 秒钟更新一次所有对象(网络收发,对象状态,刷新地图,刷新 NPC)。

      用户使用 Telnet 之类的客户端用 TCP 协议连接到 MUDOS 上,使用纯文字进行游戏,每条指令用回车进行分割。

      这样的系统在当时每台服务器承载过 4000 人同时游戏。从1991 年的 MUDOS 发布后,全球各地都在为它改进、扩充、推出新版本。

      MUDOS 中游戏内容通过 LPC 脚本进行定制,逻辑处理采用单线程 tick 轮询,这也是第一款服务端架构模型,后来被应用到不同游戏上。

      后续很多游戏都是跟《UO》一样,直接在 MUDOS 上进行二次开发,直到如今,一些回合制游戏,以及对运算量要求小的游戏,依然采用这种服务器架构。

      第一代服务器架构图:

      线程模型:

      第二代网游服务器(分区分服)

      2000 年左右,随着图形界面的出现,游戏更多的采用图形界面与用户交互。此时随着在线人数的增加和游戏数据的增加,服务器变得不堪重负。于是,服务器就有了分服模型。

      分服模型结构如下:

      分服模型是游戏服务器中最典型,也是历史最悠久的模型。在早期服务器的承载量达到上限的时候,游戏开发者就通过架设更多的服务器来解决。

      这样提供了很多个游戏的“平行世界”,让游戏中的人与人之间的比较,产生了更多的空间。

      其特征是游戏服务器是一个个单独的世界,每个服务器的帐号是独立的,每台服务器用户的状态都是不一样的,一个服就是一个世界,大家各不牵扯。

      后来游戏玩家呼吁要跨服打架,于是出现了跨服战,再加上随着游戏的运行,单个服务器的游戏活跃玩家越来越少。

      所以后期就有了服务器的合并以及迁移,慢慢随着服务器的开放、合并形成了一套成熟的运营手段。

      目前多数游戏还采用分服的结构来架设服务器,比如多数页游。

      线程调度

      分服虽然可以解决服务器扩展的瓶颈,但单台服务器在以前单线程的方式来运行,没办法充分利用服务器资源。

      于是又演变出了以下 2 种线程模型:

        异步-多线程,基于每个场景(或者房间),分配一个线程。每个场景的玩家同属于一个线程。游戏的场景是固定的,不会很多,如此保证线程的数量不会不断增大。

        每个场景线程,同样采用 tick 轮询的方式,来定时更新该场景内的(对象状态,刷新地图,刷新 NPC)数据状态。玩家如果跨场景的话,就采用投递和通知的方式,告知两个场景线程,以此更新两个场景的玩家数据。

        多进程,由于单进程架构下,总会存在承载量的极限,越是复杂的游戏,其单进程承载量就越低,因此一定要突破进程的限制,才能支撑更复杂的游戏。多进程系统的其他一些好处:能够利用上多核 CPU 能力、更容易进行容灾处理。

        多进程系统比较经典的模型是“三层架构”,比如基于之前的场景线程再做改进,把网络部分和数据库部分分离为单独的进程来处理,逻辑进程专心处理逻辑任务,不合 IO 打交道,网络 IO 和磁盘 IO 分别交由网路进程和 DB 进程处理。

        第三代网游服务器

        之前的网游服务器都是分区分服,玩家都被划分在不同的服务器上,每台服务器运行的逻辑相同,玩家不能在不同服务器之间交互。

        想要更多的玩家在同一世界,保持玩家的活跃度,于是就有了世界服模型了。

        世界服类型也有以下 3 种演化:

        一类型(三层架构)

        网关部分分离成单端的 gate 服务器,DB 部分分离为 DB 服务器,把网络功能单独提取出来,让用户统一去连接一个网关服务器,再用网关服务器转发数据到后端游戏服务器。

        而游戏服务器之间的数据交换也统一连接到网关进行交换。所有有 DB 交互的,都连接到 DB 服务器来代理处理。

        二类型(cluster)

        有了一类型的经验,后续肯定是拆分的越细,性能越好,就类似现在的微服务,每个相同的模块分布到一台服务器处理,多组服务器集群共同组成一个游戏服务端。

        一般地,我们可以将一个组内的服务器简单地分成两类:场景相关的(如:行走、战斗等)以及场景不相关的(如:公会聊天、不受区域限制的贸易等)。

        经常可以见到的一种方案是:gate 服务器、场景服务器、非场景服务器、聊天管理器、AI 服务器以及数据库代理服务器。如下模型所示:

        以上图为例,我们简单的讲下服务器的三种类型功能:

          场景服务器:它负责完成主要的游戏逻辑,这些逻辑包括:角色在游戏场景中的进入与退出、角色的行走与跑动、角色战斗(包括打怪)、任务的认领等。

          场景服务器设计的好坏是整个游戏世界服务器性能差异的主要体现,它的设计难度不仅仅在于通信模型方面,更主要的是整个服务器的体系架构和同步机制的设计。

          非场景服务器:它主要负责完成与游戏场景不相关的游戏逻辑,这些逻辑不依靠游戏的地图系统也能正常进行。

          比如公会聊天或世界聊天,之所以把它从场景服务器中独立出来,是为了节省场景服务器的 CPU 和带宽资源,让场景服务器能够尽可能快地处理那些对游戏流畅性影响较大的游戏逻辑。

          网关服务器:在类型一种的架构中,玩家在多个地图跳转或者场景切换的时候采用跳转的模式,以此跳转不同的服务器。

          还有一种方式是把这些服务器的节点都通过网关服务器管理,玩家和网关服务器交互,每个场景或者服务器切换的时候,也由网关服务器统一来交换数据,如此玩家操作会比较流畅。

          通过这种类型服务器架构,因为压力分散了,性能会有明显提升,负载也更大了,包括目前一些大型的 MMORPG 游戏就是采用此架构。

          不过每增加一级服务器,状态机复杂度可能会翻倍,导致研发和找 Bug 的成本上升,这个对开发组挑战比较大,没有经验,很容易出错。

          三类型(无缝地图)

          魔兽世界的中无缝地图,想必大家印象深刻,整个世界的移动没有像以往的游戏一样,在切换场景的时候需要 loading 等待,而是直接行走过去,体验流畅。

          现在采用无缝地图的游戏大地图多数采用的是 9 宫格的样式来处理,由于地图没有魔兽世界那么大,所以采用单台服务器多进程处理即可。

          不过类似魔兽世界这种大世界地图,必须考虑 2 个问题:

            多个地图节点如何无缝拼接,特别是当地图节点比较多的时候,如何保证无缝拼接。

            如何支持动态分布,有些区域人多,有些区域人少,保证服务器资源利用的最大化。

            为了解决这个问题,比较以往按照地图来切割游戏而言,无缝世界并不存在一块地图上面的人有且只由一台服务器处理了。

            此时需要一组服务器来处理,每台 Node 服务器用来管理一块地图区域,由 NodeMaster(NM)来为他们提供总体管理,更高层次的 World 则提供大陆级别的管理服务。

            一个 Node 所负责的区域,地理上没必要连接在一起,可以统一交给一个 Node 去管理,而这些区块在地理上并没有联系在一起的必要性。

            一个 Node 到底管理哪些区块,可以根据游戏实时运行的负载情况,定时维护的时候进行更改 NodeMaster 上面的配置。

            对象的无缝迁移

            玩家 A、B、C 分别代表 3 种不同的状态,以及不同的迁移方式。

            我们分别来看:

              玩家 A:玩家 A 在 Node1 地图服务器上,由 Node1 控制,如果迁移到 node2 上,需要将其数据复制到 Node2 上,然后从 Node1 移除。

              玩家 B:玩家 B 在 Node1 和 Node2 中间,此时由 Node1 和 Node2 维护,若是从 Node1 行走到 Node2 的过程中,会向 1 请求,同时向 2 请求,待全部移动过去了再移除。

              玩家 C:玩家 C 在 Node2 地图服务器上,由 Node2 控制,如果迁移到 Node1 上,需要将其数据复制到 Node1 上,然后从 Node2 移除。

              具体魔兽世界服务器的分析,篇幅过多,我们以后再聊。

              房间服务器(游戏大厅)

              房间类玩法和 MMORPG 有很大的不同,在于其在线广播单元的不确定性和广播数量很小。而且需要匹配一台房间服务器让少数人进入一个服务器。

              这一类游戏最重要的是其“游戏大厅”的承载量,每个“游戏房间”受逻辑所限,需要维持和广播的玩家数据是有限的,但是“游戏大厅”需要维持相当高的在线用户数。

              所以一般来说,这种游戏还是需要做“分服”的。典型的游戏就是《英雄联盟》这一类游戏了。

              而“游戏大厅”里面最有挑战性的任务,就是“自动匹配”玩家进入一个“游戏房间”,这需要对所有在线玩家做搜索和过滤。

              玩家先登录“大厅服务器”,然后选择组队游戏的功能,服务器会通知参与的所有游戏客户端,新开一条连接到房间服务器上,这样所有参与的用户就能在房间服务器里进行游戏交互了。

              以上就是目前游戏服务器的演化进程,由于所涉及的内容太多,关于服务器的相关网络 IO 以及内存模型都没有介绍,以后有机会再具体讲讲这一部分。

              作者:wier

              编辑:陶家龙、孙淑娟

              来源:转载自大码猴(ID:cool_wier)公众号

              wier,乐元素 leader 软件工程师,从 2010 年起从事游戏开发,经历过页游和手游两个游戏发展期,期间曾带领团队开发过山寨机上第一款偷菜游戏,如今专注于二次元游戏领域及服务器技术研究,运维了一个游戏公众号(大码侯ID:cool_wier),期待用自己的一点努力和贡献,推进游戏社区的前进。

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