成功案例 | 洋米everRun容错平台在半导体行业的高可用实践

 

 

 一、客户背景    

    某头部半导体制造企业,拥有 12 英寸晶圆制造工厂,月产能超过 5 万片。工厂采用高度自动化的生产模式,7x24 小时不间断运转,生产线上的每一台设备、每一道工序均由 MES(制造执行系统)统一调度和管理。  

    MES 系统是整个晶圆工厂的"大脑",一旦停机将导致生产线上的自动化设备失去指令调度,晶圆在工序间的传输停滞,在制品(WIP)堆积,严重时可能导致批量晶圆报废。根据行业测算,12 英寸晶圆厂每小时停机损失可达100-300 万元人民币。  

客户核心诉求:MES 系统全年可用性不低于 99.999%(全年停机不超过 5.3 分钟),任何计划外停机都是不可接受的。    

1.1 客户痛点    

      客户原有系统痛点分析    

痛点
现状描述
业务影响
系统可用性不足
原采用双机热备方案,切换时间 2-5 分钟
切换期间产线停工,WIP 堆积
内存数据丢失
切换时内存中的工序数据丢失
需人工介入恢复,耗时 30-60 分钟
维护窗口困难
需要停机维护窗口,但产线 7x24 运行
维护推迟,系统隐患累积
共享存储单点风险
依赖外部共享存储阵列 
存储故障导致双机同时失效
灾备能力薄弱
跨厂区灾备未覆盖应用层
主厂区故障时无法快速恢复

二、解决方案概述    

    采用everRun Enterprise 容错平台,为 MES 系统提供零中断、零数据丢失的高可用保护。通过 FT(容错)技术,实现主备虚拟机的内存和 CPU 状态实时同步,任一物理机故障时业务零感知切换。  

2.1 方案架构    

      系统架构配置    

 层级
组件
配置说明
容错平台
everRun Enterprise 8.1
FT 容错模式,双节点实时同步
物理机
DELL R660 x 2
 Intel Xeon Silver 4510, 128GB内存, SSD 1.92TB x4 RAID10
网络
双万兆 A-Link
SFP+ DAC 直连,专用同步链路
业务网络
双千兆
管理 + 业务分离        
仲裁服务器
第三方厂区部署
预防脑裂,保证数据完整性 
虚拟机
MES 应用 VM
FT 模式,8 vCPU, 64GB 内存
存储
本地存储
无需外部共享磁盘柜

2.2 核心技术优势    

2.2.1 零中断容错(FT)    

    everRun FT 技术在两台物理机上创建完全同步的虚拟机副本。主虚拟机的所有 CPU 指令、内存写入、磁盘 I/O 和网络包均通过 A-Link 实时同步到备用虚拟机。当主节点发生硬件故障时,备用节点在毫秒级接管,应用程序完全无感知,实现真正的零中断、零数据丢失。  

2.2.2 无共享存储架构    

    everRun 采用本地存储镜像方式,无需外部共享磁盘柜。两台物理机各自拥有独立存储,数据通过 A-Link 实时同步。消除了共享存储这一单点故障源,同时降低了硬件采购和运维成本。  

2.2.3 SplitSite 跨站点容灾    

    通过 SplitSite 配置,将两台物理机部署在不同厂区,实现应用级跨站点容灾。当主厂区发生整体故障(如电力中断、火灾等)时,备用厂区的节点可自动接管业务,应用连接不中断。仲裁服务器部署在第三方独立设施,确保脑裂场景下的数据安全。  

2.2.4 在线维护能力    

    支持物理机级别的在线维护。维护时将物理机置于维护模式,系统自动将业务迁移至另一节点,维护完成后自动恢复同步。整个过程业务零中断,完美解决 7x24 生产线无维护窗口的难题。  

2.2.5 单一身份管理    

    FT 虚拟机对外呈现单一 IP 地址、单一 MAC 地址、单一主机名,无论业务运行在哪台物理机上,网络身份始终保持不变。应用程序和网络配置无需任何修改,降低了管理复杂度。  

三、实施过程    

3.1 项目周期    

      项目实施周期    

阶段
周期
          主要内容        
需求调研
1 周
MES 系统架构分析、性能基线评估、网络环境勘察        
方案设计
1 周
 高可用架构设计、网络规划、灾备策略制定        
硬件部署
1 周
服务器到货、机房上架、RAID 配置、网络布线        
系统安装
3 天
everRun 平台安装、网络配置、仲裁服务器部署        
VM 迁移
2 天
MES 应用迁移至 everRun 平台、数据同步验证        
FT 同步测试
2 天
容错同步验证、故障切换测试、性能压测        
业务割接
1 天
正式割接上线,原系统作为回退保留 7 天        
项目验收
1 天
验收测试、文档移交、运维培训        

3.2 关键实施步骤    

 3.2.1 硬件部署与网络配置    

    在主厂区和备用厂区分别部署一台 DELL R660 服务器。两台服务器通过双万兆 SFP+ DAC 线缆直连作为 A-Link 专用同步链路。管理网络和业务网络分别使用千兆端口,实现物理隔离。仲裁服务器部署在第三厂区的独立设施中。  

3.2.2 MES 系统迁移    

    采用快照导出/导入方式完成 MES 系统迁移。首先在原平台创建 MES 虚拟机快照并导出到移动存储,然后在新 everRun 平台上恢复快照。迁移过程中确认 MAC 地址一致,确保软件许可证和网络配置不受影响。迁移在低峰窗口完成,总停机时间控制在 2 小时以内。  

3.2.3 FT 同步与故障切换测试    

    MES 系统迁移完成后,将保护模式设为 FT,等待初始内存同步完成(64GB 内存同步耗时约 40 分钟)。同步完成后执行以下故障切换测试:  

测试场景
 切换时间
业务影响
 数据丢失
强制关闭主节点电源        
0 秒
无感知
0 
拔出主节点 A-Link 线缆        
 0 秒 
无感知
0
拔出主节点业务网线        
 0 秒
无感知
0
主节点磁盘故障模拟        
0 秒 
无感知
0
主节点内存故障模拟        
 0 秒
无感知
0

测试结论:所有故障切换场景均实现零中断、零数据丢失,完全满足半导体制造 MES 系统的 99.999% 可用性要求。    

四、实施效果    

4.1 可用性指标提升    

      实施前后可用性对比    

 指标
实施前
实施后
 提升幅度
系统可用性
99.9%(年停机 ~8.7 小时)
99.999%+(年停机 < 5 分钟)        
提升 100 倍        
故障切换时间
2-5 分钟
0 秒
降低 100%
数据丢失量
2-5 分钟内存数据       
0
降低 100%
维护停机时间
每年 4-8 小时
0(在线维护)
降低 100%
灾备恢复时间
未覆盖应用层
0 秒(应用级容灾) 
从无到有

 4.2 经济效益    

      经济效益分析    

效益项
计算依据
年节省金额
避免计划外停机损失
原系统年均 2 次停机,每次 2 小时,每小时损失 200 万 
约 800 万元
避免维护停机损失        
原系统年均 6 小时维护停机 
约 1,200 万元
消除共享存储采购成本        
无需采购外部磁盘阵列及维保
约 50 万元/年
减少运维人力投入        
自动化监控告警 + 在线维护 
约 30 万元/年
合计
          —        
约 2,080 万元/年

4.3 业务价值    

  • MES 系统实现全年零计划外停机,生产线 7x24 小时稳定运行,保障晶圆产能目标的达成  

  • FT 容错模式确保工序数据零丢失,避免了因内存数据丢失导致的生产追溯和品质风险  

  • 在线维护能力使运维团队可在不中断业务的情况下完成补丁更新、硬件更换等维护操作  

  • SplitSite 跨厂区容灾提供了应用级灾备能力,满足半导体行业业务连续性审计要求  

  • 无需修改 MES 应用程序,迁移部署过程平滑,降低了项目实施风险  

五、客户评价    

      "半导体制造对生产系统的可用性要求极为苛刻,任何一分钟停机都意味着数百万的损失。everRun 容错平台为我们提供了真正的零中断保护,自上线以来,MES 系统经历了多次硬件故障和计划维护,业务全程无感知。特别是在线维护功能彻底解决了我们长期面临的维护窗口难题。"    

      —— 某半导体制造企业 IT 基础设施总监    

      "everRun 的 SplitSite 跨厂区容灾方案让我们第一次拥有了应用级灾备能力。以前只能做到数据级备份,现在主厂区出现整体故障时,备用厂区可以零中断接管,这对于满足客户和监管机构的业务连续性审计要求至关重要。"    

      —— 某半导体制造企业 生产信息系统经理    

六、行业适用性    

    本方案不仅适用于半导体制造行业,同样适用于以下对可用性要求极高的场景:

 行业
典型应用
 可用性需求
半导体制造
MES、EAP、设备调度系统
99.999%,零中断  
制药/生命科学
SCADA、LIMS、环境监测系统
99.999%,GMP 合规
 金融/证券
核心交易系统、清算系统
99.999%,零数据丢失
能源/电力
SCADA、EMS、DCS 系统
99.999%,7x24 运行
楼宇自控
BMS、门禁、消防系统
99.999%,零中断
交通/物流
信号控制、AFC、TOS 系统
99.999%,7x24 运行

七、关于 everRun    

    everRun Enterprise 提供 99.999%+ 的可用性保障,支持任何 Intel x86 架构的服务器,无需修改应用程序,通过 FT 容错技术实现零中断、零数据丢失的业务连续性保护。目前已在中国市场的半导体、制药、金融、楼宇自控、能源等行业拥有众多成功案例。  

      everRun 产品系列    

产品
可用性 
切换时间
数据丢失
适用场景
everRun Express 
(HA) 
 99.99%  
2-5 分钟   
 0-10 秒
中小规模应用,可接受分钟级中断
everRun Enterprise 
(FT) 
99.999%+ 
0 秒
0
关键业务系统,要求零中断零丢失
ztC Edge 一体机
        99.999%+
0 秒
          0        
边缘计算,预集成开箱即用 

八、联系我们    

    上海洋米信息科技有限公司为Penguin Solutions授权合作伙伴,提供专业everRun解决方案咨询、部署、培训与技术支持服务。  

联系方式    

销售支持热线:400-886-3606 / 13701854075      

技术支持:李钢齐    17317566419      

电子邮箱:services@data-aware.com    

公司官网:www.data-aware.com    

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创建时间:2026-08-24 14:59