أهلاً بكم. كما وعدناكم، فإننا نغمر قراء حبر في تفاصيل إنتاج منصات الأجهزة الروسية لأنظمة التخزين Aerodisk Vostok على معالجات Elbrus. في هذه المقالة سنصف خطوة بخطوة إنتاج منصة Yakhont-UVM E124، التي تحتوي بشكل فعال على 5 قرصًا في 124 وحدات، ويمكن أن تعمل عند درجة حرارة +30 درجة مئوية، وفي نفس الوقت لا تعمل فحسب، بل تعمل أيضًا حسنًا.
سنقوم أيضًا بتنظيم ندوة عبر الإنترنت بتاريخ 05.06.2020/XNUMX/XNUMX، حيث سنتحدث بالتفصيل عن الفروق الفنية في إنتاج نظام التخزين Vostok والإجابة على أي أسئلة. يمكنكم التسجيل في الندوة عبر الرابط:
لذلك، دعونا نذهب!
قبل الغوص في العملية التي يتم تنظيمها الآن، القليل من الخلفية التاريخية منذ عامين مضت. في الوقت الذي بدأ فيه تطوير المنصات الموضحة في هذا المقال، كانت ظروف إنتاجها، بعبارة ملطفة، غير موجودة. هناك أسباب لذلك، فهي معروفة للجميع: كان الإنتاج الضخم (أي الإنتاج، وليس إعادة لصق الملصقات) لمنصات الخادم في روسيا غائبا كفئة. كانت هناك مصانع منفصلة يمكنها إنتاج مكونات فردية، ولكن بطريقة محدودة للغاية وغالبًا ما تعتمد على تقنيات قديمة. لذلك، كان علينا أن نبدأ فعليًا "من الصفر" وفي نفس الوقت نرفع إنتاج حلول الخوادم في روسيا إلى مستوى جديد نوعيًا.
إذن، فإن عملية أي إنتاج تبدأ بالحاجة، ثم تتحول بعد ذلك إلى متطلبات عامة. تم تشكيل هذه المتطلبات في البداية من قبل مطوري NORSI-TRANS في نيجني نوفغورود. المتطلبات، بطبيعة الحال، لا تؤخذ من لا شيء، ولكن من احتياجات العملاء. وهذه ليست مهمة فنية بعد، كما قد يبدو الأمر خطأً. في مرحلة المتطلبات العامة، من المستحيل تقديم مواصفات فنية كاملة، حيث أن هناك الكثير من الشروط غير المعروفة للإنتاج.
تطوير النموذج المستهدف: من الفكرة إلى التنفيذ
بعد تشكيل المتطلبات العامة، يبدأ اختيار قاعدة العنصر. ويترتب على المعلومات التاريخية أن قاعدة العنصر غير موجودة، أي أنه يجب إنشاؤها.
وللقيام بذلك، يتم تجميع عينة تجريبية مما هو متاح في السوق المفتوحة، والتي تشبه إلى حد ما العينة المستهدفة على الأقل. بعد ذلك، يتم إجراء الاختبارات القياسية لهذه العينة لتحديد أدائها. إذا كان كل شيء على ما يرام، فإن الخطوة التالية هي تطوير النموذج المستهدف (ثنائي وثلاثي الأبعاد).
ومن ثم يبدأ البحث عن الشركات الروسية المستعدة لبدء إنتاج هذا المنتج التجريبي، حيث يقوم المطورون بإجراء التعديلات اللازمة على كل عنصر من عناصر المنتج، بناءً على قدرات مؤسسة معينة.
أثناء عملية التصميم، يتم إجراء التعديلات اللازمة على كل عنصر من عناصر المنتج. على سبيل المثال، أثناء العمل مع النموذج الأولي، تم استخدام موسعات 12G SAS الكلاسيكية مع عدد كبير من الأسلاك (كبيرة جدًا، بالنظر إلى عدد الأقراص). إنها ليست رخيصة، وغير مريحة لهذه المنصة بالذات، بالإضافة إلى أن موسعات العدو أجنبية. ولكن هذا حل مؤقت من أجل اختبار العينة ككل والانتقال إلى المرحلة التالية. ومع ذلك، ليس من المناسب استخدام موسعات SAS للإصدار النهائي على منصة خادم معينة.
لا نحتاج إلى موسعات العدو، فسنصنع لوحة الكترونية معززة خاصة بنا باستخدام لعبة البلاك جاك...
مع الأخذ في الاعتبار الخطط المستقبلية لحجم الإنتاج (آلاف الخوادم)، تقرر تطوير لوحة الكترونية معززة SAS خاصة بنا لهذا المنتج (وبالطبع للمنتج اللاحق)، والتي تعد أكثر فاعلية من الموسع فيما يتعلق بهذا الحل . يتم تصميم وبرمجة اللوحة الإلكترونية المعززة من قبل نفس فريق المطورين، ويتم إنتاج اللوحات في مصنع Microlit في منطقة موسكو (نعد بمقال منفصل عن هذا المصنع وكيفية عمل اللوحات الأم لمعالجات Elbrus طبع هناك).
بالمناسبة، هذا هو النموذج الأولي له، والآن يبدو مختلفًا تمامًا.
وهنا يقومون ببرمجته
حقيقة مثيرة للاهتمام: عندما بدأ تطوير اللوحة الإلكترونية المعززة، وتوجه المصممون إلى مطور شريحة SAS3 لتصميم اللوحة المرجعية، اتضح أنه لا توجد شركة واحدة في أوروبا تعرف كيفية تطوير اللوحات الإلكترونية الخاصة بها. في السابق، كان هناك مشروع مشترك بين فوجيتسو وسيمنز، ولكن بعد أن تركت شركة Siemens Nixdorf Informations systeme AG المشروع المشترك والإغلاق الكامل لقسم الكمبيوتر في شركة Siemens، فقدت الكفاءة في هذا المجال في أوروبا.
لذلك، لم يأخذ مطور الرقاقة في البداية تطورات NORSI-TRANS على محمل الجد، مما تسبب في تأخير تطوير التصميم النهائي. صحيح أنه في وقت لاحق، عندما أصبحت جدية نوايا وكفاءة شركة NORSI-TRANS واضحة، وتم تطوير وطباعة اللوحة الإلكترونية المعززة، تغير موقفه نحو الأفضل.
كيفية تبريد 124 قرصًا وخادمًا في 5 وحدات والبقاء على قيد الحياة؟
كان هناك مهمة منفصلة مع الطعام والتبريد. والحقيقة هي أنه بناءً على المتطلبات، يجب أن تعمل منصة E124 عند درجة حرارة 30 درجة مئوية، وهناك، لمدة دقيقة، 124 قرصًا ميكانيكيًا مُسخنًا جيدًا في 5 وحدات، علاوة على ذلك، لوحة أم مع معالج (أي. هذه ليست JBOD غبية، ولكنها وحدة تحكم نظام تخزين كاملة مع الأقراص).
للتبريد (باستثناء المراوح الصغيرة بالداخل)، قررنا في النهاية استخدام ثلاث مراوح كبيرة إلى حد ما في الجزء الخلفي من العلبة، مع إمكانية تبديل كل واحدة منها بسرعة. للتشغيل العادي للنظام، هناك ما يكفي من اثنين (درجة الحرارة لا تتغير على الإطلاق)، حتى تتمكن من التخطيط بأمان لاستبدال المراوح وعدم التفكير في درجة الحرارة. إذا قمت بإيقاف تشغيل مروحتين (على سبيل المثال، وفقًا لقانون الخسة، أثناء استبدال أحدهما، تعطلت الثانية)، فيمكن للنظام أيضًا العمل بشكل طبيعي باستخدام مروحة واحدة، ولكن درجة الحرارة ستزيد بنسبة 10-20٪ بالمائة، وهو أمر مقبول بشرط أن يتم تركيب مروحة واحدة أخرى على الأقل قريبًا.
تبين أيضًا أن المعجبين (مثل كل شيء آخر تقريبًا) فريدون. كان سبب التفرد هو تكلفة واحدة. في ظروف معينة، قد يحدث أن المراوح، بدلاً من امتصاص الهواء، ونفخ العلبة بأكملها من الداخل، يمكن أن تبدأ في امتصاصها، ثم "الوداع"، أي أن المنصة سوف ترتفع درجة حرارتها بسرعة. لذلك، من أجل منع مثل هذه المشكلة، تم إجراء تغييرات على تصميم المروحة وأضفنا "معرفتنا" الخاصة - صمام عدم الرجوع. يسمح صمام الفحص هذا بامتصاص الهواء بهدوء من المنصة، ولكنه في نفس الوقت يمنع إمكانية امتصاص الهواء مرة أخرى في أي حال.
في مرحلة تجريب نظام التبريد، كان هناك العديد من حالات الفشل، وعناصر مختلفة من النظام محمومة ومحترقة، ولكن في النهاية، تمكن مطورو النظام الأساسي من تحقيق تبريد أفضل حتى من المنافسين المشهورين عالميًا.
"لا يمكن انتهاك النظام الغذائي."
لقد كانت قصة مماثلة مع إمدادات الطاقة، أي. لقد تم تصنيعها خصيصًا لهذه المنصة والسبب عادي. كل وحدة تكلف الكثير من المال، ولهذا السبب تم تطوير مثل هذه المنصة فائقة الكثافة، وإذا لم أكن مخطئًا (صحيح في التعليقات إذا كنت مخطئًا)، فهذا رقم قياسي عالمي حتى الآن، لأنه لا توجد خوادم أو JBODs بها عدد كبير من الأقراص لـ 5 وحدات حتى الآن.
وبالتالي، من أجل توفير الطاقة للمنصة وفي نفس الوقت تنظيم إمكانية استبدال مصدر الطاقة في الوضع العادي، يجب أن تكون الطاقة الإجمالية للوحدات النشطة 4 كيلووات (بالطبع، لا توجد مثل هذه الحلول على السوق)، لذلك تم طلبها مع إطلاق خط إنتاج للإنتاج الضخم (دعني أذكرك أن هناك خططًا لآلاف من هذه الخوادم).
وكما قال أحد المصممين الرئيسيين للمنصة، "التيارات هنا تشبه ماكينة اللحام - وهذا ليس ممتعًا كثيرًا :-)"
أثناء التصميم، كان من الممكن أيضًا تشغيل مصدر الطاقة ليس فقط عند 220 فولت، ولكن أيضًا عند 48 فولت، أي. في بنية OPC، وهو أمر مهم جدًا الآن لمشغلي الاتصالات ومراكز البيانات الكبيرة.
ونتيجة لذلك، فإن الحل مع مصدر الطاقة يكرر منطق الحل مع التبريد؛ يمكن للمنصة أن تعمل بشكل مريح مع اثنين من مصادر الطاقة، مما يجعل من الممكن تنفيذ أعمال الاستبدال كالمعتاد. في حالة وقوع حادث، لم يتبق سوى وحدة إمداد طاقة واحدة من أصل ثلاثة، فستكون قادرة على سحب عمل المنصة عند ذروة الحمل، ولكن، بالطبع، من المستحيل ترك المنصة بهذا الشكل لفترة طويلة.
المعدن والبلاستيك: اتضح أن الأمر ليس بهذه البساطة.
هناك العديد من الفروق الدقيقة في عملية تطوير النظام الأساسي. حدث موقف مماثل ليس فقط مع المكونات الإلكترونية (الناهضون، واللوحات الإلكترونية المعززة، واللوحات الأم، وما إلى ذلك)، ولكن أيضًا مع المعدن العادي والبلاستيك: على سبيل المثال، مع العلبة والقضبان وحتى عربات الأقراص.
يبدو أنه لا ينبغي أن تكون هناك مشاكل مع الجسم والعناصر الأخرى الأقل ذكاءً في النظام الأساسي. ولكن في الممارسة العملية كل شيء مختلف. عندما اقترب مطورو المنصة لأول مرة من العديد من المصانع الروسية التي لديها احتياجات إنتاجية، اتضح أن معظمهم كانوا يعملون باستخدام أساليب غير حديثة إلى حد ما، مما أثر في النهاية على جودة المنتجات وكميتها.
وكانت النتائج الأولى لإنتاج الحالات تأكيدا لذلك. الهندسة غير الصحيحة واللحامات الخشنة والثقوب غير الدقيقة والتكاليف المماثلة جعلت المنتج غير مناسب للاستخدام.
معظم المصانع التي يمكنها تصنيع علب الخوادم كانت تعمل في ذلك الوقت (دعني أذكرك أننا نعني بكلمة "آنذاك" قبل عامين) "بالطريقة القديمة"، أي أنها أنتجت مجموعة من وثائق التصميم، والتي وفقًا لها قام المشغل بضبط تشغيل الآلات يدويًا، وغالبًا ما تم استخدام اللحام المعدني بدلاً من المسامير. ونتيجة لذلك، فإن انخفاض درجة الأتمتة والعامل البشري والبيروقراطية المفرطة في الإنتاج قد أثمرت. اتضح أنها طويلة وسيئة ومكلفة.
يجب أن نشيد بالمصانع: لقد قام العديد منها بتحديث إنتاجها بشكل كبير منذ ذلك الوقت. لقد قمنا بتحسين جودة اللحام، وأتقننا التثبيت، كما بدأنا في كثير من الأحيان في استخدام آلات التحكم العددي بالكمبيوتر (CNC). الآن، بدلاً من الكم الهائل من المستندات، يتم تحميل بيانات المنتج مباشرةً من النماذج ثلاثية الأبعاد وثنائية الأبعاد إلى ماكينة CNC.
يقلل CNC من تدخل مشغل الآلة في عملية تصنيع المنتج إلى الحد الأدنى، وبالتالي لم يعد العامل البشري يتدخل في الحياة. الاهتمام الرئيسي للمشغل هو بشكل أساسي العمليات التحضيرية والنهائية: تركيب المنتج وإزالته، وإعداد الأدوات، وما إلى ذلك.
عندما تظهر أجزاء جديدة، لم يعد الإنتاج متوقفًا، ولإنتاجها، يكفي إجراء تغييرات على برنامج CNC. وبناء على ذلك، تم تقليص زمن إنتاج قطع الغيار للمشاريع الجديدة في المصانع من أشهر إلى أسابيع، وهو خبر جيد. وبطبيعة الحال، زادت الدقة أيضًا بشكل كبير.
اللوحات الأم والمعالج: لا توجد مشكلة
تأتي المعالجات واللوحات الأم كمجموعة من المصنع. لقد أصبح هذا الإنتاج راسخًا بالفعل، لذا تقوم NORSI بتنفيذ التحكم القياسي في المدخلات والمخرجات على مستوى المنصات النهائية.
يتم اختبار كل مجموعة من اللوحات الأم والمعالج باستخدام برنامج تم الحصول عليه من MCST.
في حالة وجود مشاكل معينة (الحمد لله، هناك عدد قليل جدًا منها في اللوحة الأم والمعالج)، فهناك سلسلة جيدة الأداء من إرجاع الوحدات إلى الشركة المصنعة واستبدالها.
التجميع والتحكم النهائي
لكي تبدأ لعبة balalaika الخاصة بنا في اللعب، كل ما تبقى هو تجميعها واختبارها. الآن يجري الإنتاج، ويتم تجميع النظام بطريقة قياسية في موسكو.
يأتي كل نظام مزودًا بمحركات أقراص SSD للتمهيد (لنظام التشغيل) وأعمدة دوران كاملة (للبيانات المستقبلية).
بعد ذلك، يبدأ اختبار الإدخال لكل من النظام الأساسي نفسه والأقراص المثبتة عليه. للقيام بذلك، يتم تحميل جميع الأقراص الموجودة في النظام بالاختبارات التلقائية لمدة ساعة على الأقل.
تتم القراءة والكتابة تلقائيًا على كل قرص، وتسجيل سرعة القراءة وسرعة الكتابة ودرجة الحرارة لكل قرص. في الوضع العادي، يجب أن يكون متوسط درجة الحرارة حوالي 30-35 درجة مئوية. عند الذروة، يمكن لكل قرص فردي أن "يرتد" حتى 40 درجة. إذا ارتفعت درجة الحرارة أو انخفضت السرعة إلى ما دون حدود القراءة والكتابة، يتحول القرص إلى اللون الأحمر ولا يمكن رفضه. يتم تعبئة المكونات التي اجتازت الاختبارات لاستخدامها مرة أخرى.
اختتام
هناك أسطورة تدعمها شخصيات مختلفة بشكل نشط مفادها "أنهم في روسيا لا يعرفون كيف يفعلون أي شيء سوى ضخ النفط". لسوء الحظ، فإن هذه الأسطورة تأكل رؤوس الأشخاص المحترمين والأذكياء.
حدثت مؤخرًا قصة رائعة لأحد زملائي. كان يقود سيارته من إحدى شاشات نظام تخزين فوستوك وكان نظام التخزين هذا مستلقيًا في صندوق سيارته (ليس الطراز E124 بالطبع، فهو أبسط). وفي الطريق قبض على أحد مندوبي العملاء (شخص مهم جداً، يعمل في منصب رفيع في إحدى الجهات الحكومية)، وفي السيارة دار بينهما الحوار التالي تقريباً:
زميلي: "لقد عرضنا للتو نظام التخزين على Elbrus، وكانت النتائج جيدة، وكان الجميع سعداء، وبالمناسبة، سيكون نظام التخزين هذا مفيدًا أيضًا لصناعتك."
عميل: "أعلم أن لديك أنظمة تخزين، ولكن ما نوع Elbrus الذي تتحدث عنه؟"
زميلي: "حسنًا... المعالج الروسي Elbrus، أطلقوا مؤخرًا 8، من حيث الأداء لأنظمة التخزين، وبناءً على ذلك، قمنا بإنشاء خط جديد من أنظمة التخزين عليه، يسمى Vostok"
عميل: "إلبروس جبل! ولا تنشروا حكايات خرافية عن المعالج الروسي في مجتمع مهذب، فكل هذا يتم فقط لاستيعاب الميزانيات، في الواقع لا يوجد شيء ولن يحدث شيء.
زميلي: "من ناحية؟ هل من المقبول أن يكون نظام التخزين هذا موجودًا في صندوق سيارتي؟ دعونا نتوقف الآن، سأريكم!
عميل: "من الجيد أن نعاني من الهراء، دعنا نمضي قدمًا، لا توجد "أنظمة تخزين روسية" - وهذا مستحيل في الأساس"
في تلك اللحظة، لم يرغب الشخص المهم في سماع أي شيء آخر عن إلبروس. وبالطبع لاحقاً عندما أوضح المعلومات اعترف بأنه كان مخطئاً، لكنه حتى النهاية لم يؤمن بصحة هذه المعلومات.
في الواقع، بعد انهيار الاتحاد السوفياتي، توقفت بلادنا فعليا عن تطوير إنتاج الإلكترونيات الدقيقة. تم تصدير شيء ما وسرقته لصالح الشركات عبر الوطنية، وسرقت شركة الخصخصة المحلية شيئًا ما، وتم استثمار شيء ما، بالطبع، ولكن بشكل أساسي لصالح نفس الشركات عبر الوطنية. لقد قطعت الشجرة، ولكن الجذر بقي.
بعد ما يقرب من 30 عاما من الأوهام حول موضوع "الغرب سيساعدنا"، أصبح من الواضح للجميع تقريبا أننا لا نستطيع أن نساعد إلا أنفسنا، لذلك نحن بحاجة إلى استعادة إنتاجنا ليس فقط في مجال الإلكترونيات الدقيقة، ولكن في جميع الصناعات .
في الوقت الحالي، في سياق الوباء العالمي وفي حالة توقفت فيها سلاسل الإنتاج العابرة للحدود الوطنية بالفعل، أصبح من الواضح بالفعل أن استعادة الإنتاج المحلي لم تعد تطوير الميزانيات، بل شرط لبقاء روسيا كدولة مستقلة. دولة مستقلة.
لذلك، سنستمر في البحث عن المعدات الروسية واستخدامها في الحياة ونخبرك بما تفعله شركاتنا بالفعل، وما هي المشكلات التي تواجهها وما هي الجهود الجبارة التي تبذلها لحلها.
من الصعب جدًا التحدث عن جميع جوانب الإنتاج في مقال واحد، لذا، كمكافأة، سننظم مناقشة عبر الإنترنت بتنسيق ندوة عبر الإنترنت حول هذا الموضوع. في هذه الندوة عبر الإنترنت، سنتحدث بالتفصيل وبألوان زاهية عن الجوانب الفنية لإنتاج منصات Yakhont لأنظمة تخزين Vostok وسنجيب على جميع الأسئلة، حتى الأكثر صعوبة، عبر الإنترنت.
سيكون محاورنا ممثلاً لمطور المنصة، شركة NORSI-TRANS. ستعقد الندوة بتاريخ 05.06.2020/XNUMX/XNUMX ويمكن للراغبين بالمشاركة التسجيل عبر الرابط: .
شكرا لكم جميعا، كما هو الحال دائما، ونحن نتطلع إلى التعليقات البناءة.
المصدر: www.habr.com