ঘরোয়া Elbrus 8C প্রসেসরে AERODISK স্টোরেজ সিস্টেম

হ্যালো, হাবর পাঠক। আমরা অত্যন্ত ভাল খবর শেয়ার করতে চাই. আমরা অবশেষে রাশিয়ান Elbrus 8C প্রসেসরের নতুন প্রজন্মের আসল সিরিয়াল উত্পাদনের জন্য অপেক্ষা করেছি। আনুষ্ঠানিকভাবে, সিরিয়াল উত্পাদন 2016 সালে শুরু হওয়ার কথা ছিল, কিন্তু প্রকৃতপক্ষে, ব্যাপক উত্পাদন শুধুমাত্র 2019 সালে শুরু হয়েছিল এবং বর্তমানে প্রায় 4000 প্রসেসর ইতিমধ্যে উত্পাদিত হয়েছে।

ব্যাপক উৎপাদন শুরু হওয়ার প্রায় সাথে সাথেই, এই প্রসেসরগুলি আমাদের Aerodisk-এ উপস্থিত হয়েছিল, যার জন্য আমরা বিশেষ করে NORSI-TRANS কোম্পানিকে ধন্যবাদ জানাতে চাই, যারা দয়া করে আমাদেরকে এর Yakhont UVM হার্ডওয়্যার প্ল্যাটফর্ম প্রদান করে, যা Elbrus 8C প্রসেসরকে সমর্থন করে, স্টোরেজ সিস্টেমের সফ্টওয়্যার অংশ। এটি একটি আধুনিক সর্বজনীন প্ল্যাটফর্ম যা MCST-এর সমস্ত প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে৷ এই মুহুর্তে, প্ল্যাটফর্মটি বিশেষ ভোক্তা এবং টেলিকম অপারেটরদের দ্বারা অপারেশনাল তদন্তমূলক কার্যক্রমের সময় প্রতিষ্ঠিত কর্মের বাস্তবায়ন নিশ্চিত করার জন্য ব্যবহার করা হয়।

এই মুহুর্তে, পোর্টিং সফলভাবে সম্পন্ন হয়েছে, এবং AERODISK স্টোরেজ সিস্টেম ইতিমধ্যেই ঘরোয়া এলব্রাস প্রসেসর সহ একটি সংস্করণে উপলব্ধ।

এই নিবন্ধে আমরা নিজেদের প্রসেসর সম্পর্কে কথা বলব, তাদের ইতিহাস, স্থাপত্য এবং অবশ্যই, এলব্রাসে আমাদের স্টোরেজ সিস্টেমের বাস্তবায়ন সম্পর্কে।

История

এলব্রাস প্রসেসরের ইতিহাস সোভিয়েত ইউনিয়নের সময় থেকে। 1973 সালে, ইনস্টিটিউট অফ প্রিসিশন মেকানিক্স অ্যান্ড কম্পিউটার সায়েন্সের নামকরণ করা হয়। এস.এ. লেবেদেভ (একই সের্গেই লেবেদেভের নামে নামকরণ করা হয়েছে যিনি পূর্বে প্রথম সোভিয়েত কম্পিউটার MESM এবং পরে BESM-এর বিকাশের নেতৃত্ব দিয়েছিলেন) "এলব্রাস" নামে মাল্টিপ্রসেসর কম্পিউটিং সিস্টেমের বিকাশ শুরু করেছিলেন। উন্নয়নের নেতৃত্বে ছিলেন ভেসেভোলোড সের্গেভিচ বার্টসেভ, এবং বরিস আর্তাশেসোভিচ বাবায়ান, যিনি একজন ডেপুটি চিফ ডিজাইনার ছিলেন, তিনিও বিকাশে সক্রিয় অংশ নিয়েছিলেন।

Vsevolod Sergeevich Burtsev

বরিস আর্তাশেসোভিচ বাবায়ান

প্রকল্পের প্রধান গ্রাহক অবশ্যই, ইউএসএসআর-এর সশস্ত্র বাহিনী ছিল এবং এই সিরিজের কম্পিউটারগুলি অবশেষে সফলভাবে কমান্ড কম্পিউটার সেন্টার এবং ক্ষেপণাস্ত্র প্রতিরক্ষা ব্যবস্থার জন্য ফায়ারিং সিস্টেম তৈরিতে, সেইসাথে অন্যান্য বিশেষ-উদ্দেশ্য সিস্টেম তৈরিতে ব্যবহৃত হয়েছিল। .

প্রথম এলব্রাস কম্পিউটার 1978 সালে সম্পন্ন হয়েছিল। এটির একটি মডুলার আর্কিটেকচার ছিল এবং মাঝারি ইন্টিগ্রেশন সার্কিটের উপর ভিত্তি করে 1 থেকে 10টি প্রসেসর অন্তর্ভুক্ত করতে পারে। এই মেশিনের গতি প্রতি সেকেন্ডে 15 মিলিয়ন অপারেশনে পৌঁছেছে। র‍্যামের পরিমাণ, যা সমস্ত 10টি প্রসেসরের জন্য সাধারণ ছিল, মেশিন শব্দের 2 তম শক্তি বা 20 এমবি পর্যন্ত ছিল।

পরে দেখা গেল যে এলব্রাসের উন্নয়নে ব্যবহৃত অনেক প্রযুক্তি একই সময়ে সারা বিশ্বে গবেষণা করা হচ্ছে এবং সেগুলি ইন্টারন্যাশনাল বিজনেস মেশিন (IBM) দ্বারা পরিচালিত হচ্ছে, কিন্তু এই প্রকল্পগুলিতে কাজ করা হচ্ছে, এলব্রাসের কাজের বিপরীতে। , কখনই সম্পূর্ণ হয়নি। সম্পূর্ণ হয়েছিল এবং শেষ পর্যন্ত একটি সমাপ্ত পণ্য তৈরির দিকে পরিচালিত করেনি।

Vsevolod Burtsev এর মতে, সোভিয়েত প্রকৌশলীরা দেশীয় এবং বিদেশী উভয় বিকাশকারীদের সবচেয়ে উন্নত অভিজ্ঞতা প্রয়োগ করার চেষ্টা করেছিলেন। এলব্রাস কম্পিউটারের আর্কিটেকচারও বুরোস কম্পিউটার, হিউলেট-প্যাকার্ডের উন্নয়ন এবং BESM-6 বিকাশকারীদের অভিজ্ঞতা দ্বারা প্রভাবিত হয়েছিল।

কিন্তু একই সময়ে, অনেক উন্নয়ন মৌলিক ছিল। এলব্রাস-১ এর সবচেয়ে আকর্ষণীয় বিষয় ছিল এর স্থাপত্য।

তৈরি সুপারকম্পিউটারটি ইউএসএসআর-এর প্রথম কম্পিউটার যা সুপারস্ক্যালার আর্কিটেকচার ব্যবহার করেছিল। বিদেশে সুপারস্ক্যালার প্রসেসরের ব্যাপক ব্যবহার গত শতাব্দীর 90 এর দশকে বাজারে সাশ্রয়ী মূল্যের ইন্টেল পেন্টিয়াম প্রসেসরের আবির্ভাবের সাথে শুরু হয়েছিল।

উপরন্তু, বিশেষ ইনপুট/আউটপুট প্রসেসর কম্পিউটারে পেরিফেরাল ডিভাইস এবং RAM এর মধ্যে ডেটা স্ট্রিম স্থানান্তর সংগঠিত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। সিস্টেমে এই ধরনের চারটি পর্যন্ত প্রসেসর থাকতে পারে; তারা কেন্দ্রীয় প্রসেসরের সাথে সমান্তরালে কাজ করত এবং তাদের নিজস্ব ডেডিকেটেড মেমরি ছিল।

এলব্রাস-2

1985 সালে, এলব্রাস তার যৌক্তিক ধারাবাহিকতা পেয়েছিল; এলব্রাস-2 কম্পিউটার তৈরি করা হয়েছিল এবং ব্যাপক উৎপাদনে পাঠানো হয়েছিল। আর্কিটেকচারে, এটি তার পূর্বসূরীর থেকে খুব বেশি আলাদা ছিল না, তবে একটি নতুন উপাদান বেস ব্যবহার করেছে, যা সামগ্রিক কার্যক্ষমতা প্রায় 10 গুণ বৃদ্ধি করা সম্ভব করেছে - প্রতি সেকেন্ডে 15 মিলিয়ন অপারেশন থেকে 125 মিলিয়নে। কম্পিউটারের র‌্যাম ক্ষমতা বেড়ে 16 মিলিয়ন 72 হয়েছে -বিট শব্দ বা 144 এমবি। Elbrus-2 I/O চ্যানেলের সর্বোচ্চ থ্রুপুট ছিল 120 ​​MB/s।

"Elbrus-2" সক্রিয়ভাবে MCC-এর চেলিয়াবিনস্ক-70 এবং আরজামাস-16-এর পারমাণবিক গবেষণা কেন্দ্রগুলিতে, A-135 ক্ষেপণাস্ত্র প্রতিরক্ষা ব্যবস্থায়, সেইসাথে অন্যান্য সামরিক সুবিধাগুলিতে ব্যবহৃত হয়েছিল।

এলব্রাসের সৃষ্টি সোভিয়েত ইউনিয়নের নেতাদের দ্বারা প্রশংসিত হয়েছিল। অনেক প্রকৌশলীকে অর্ডার এবং পদক দেওয়া হয়েছিল। জেনারেল ডিজাইনার ভেসেভোলোড বার্টসেভ এবং অন্যান্য অনেক বিশেষজ্ঞ রাষ্ট্রীয় পুরষ্কার পেয়েছিলেন। এবং বরিস বাবায়ানকে অক্টোবর বিপ্লবের আদেশ প্রদান করা হয়।

এই পুরষ্কারগুলি প্রাপ্যের চেয়ে বেশি, বরিস বাবায়ান পরে বলেছিলেন:

“1978 সালে, আমরা প্রথম সুপারস্কেলার মেশিন তৈরি করি, এলব্রাস-1। এখন পশ্চিমে তারা এই স্থাপত্যের শুধুমাত্র সুপারস্কেলার তৈরি করে। প্রথম সুপারস্ক্যালার পশ্চিমে 92 সালে আবির্ভূত হয়েছিল, আমাদের 78 সালে। তাছাড়া, সুপারস্ক্যালারের যে সংস্করণটি আমরা তৈরি করেছি তা পেন্টিয়াম প্রোর মতো যা ইন্টেল 95 সালে তৈরি করেছিল।”

ঐতিহাসিক আদিমতা সম্পর্কে এই শব্দগুলি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে নিশ্চিত করা হয়েছে, মটোরোলা 88110 এর বিকাশকারী, প্রথম পশ্চিম সুপারস্ক্যালার প্রসেসরগুলির মধ্যে একটি, কিথ ডিফেনডরফ লিখেছেন:

"1978 সালে, প্রথম পশ্চিমী সুপারস্ক্যালার প্রসেসরের প্রায় 15 বছর আগে, এলব্রাস-1 এমন একটি প্রসেসর ব্যবহার করেছিল যা প্রতি ঘড়ির চক্রে দুটি নির্দেশ জারি করেছিল, নির্দেশাবলী সম্পাদনের ক্রম পরিবর্তন করেছিল, রেজিস্টারের নাম পরিবর্তন করেছিল এবং অনুমান অনুসারে কার্যকর হয়েছিল।"

এলব্রাস-3

এটি ছিল 1986, এবং দ্বিতীয় এলব্রাসের কাজ শেষ হওয়ার প্রায় সাথে সাথেই, আইটিএমআইভিটি মৌলিকভাবে নতুন প্রসেসর আর্কিটেকচার ব্যবহার করে নতুন এলব্রাস-3 সিস্টেমের বিকাশ শুরু করে। বরিস বাবায়ান এই পদ্ধতিটিকে "পোস্ট-সুপারস্কলার" বলে অভিহিত করেছেন। এটি ছিল এই স্থাপত্য, যাকে পরে VLIW/EPIC বলা হয়, যে ভবিষ্যতে (90-এর দশকের মাঝামাঝি) ইন্টেল ইটানিয়াম প্রসেসরগুলি ব্যবহার করা শুরু করে (এবং ইউএসএসআর-এ এই বিকাশগুলি 1986 সালে শুরু হয়েছিল এবং 1991 সালে শেষ হয়েছিল)।

এই কম্পিউটিং কমপ্লেক্সটি প্রথম একটি কম্পাইলার ব্যবহার করে ক্রিয়াকলাপের সমান্তরালতাকে সুস্পষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করার ধারণাগুলি বাস্তবায়ন করে।

1991 সালে, প্রথম এবং দুর্ভাগ্যক্রমে, শুধুমাত্র কম্পিউটার "এলব্রাস -3" প্রকাশিত হয়েছিল, যা সম্পূর্ণরূপে সামঞ্জস্য করা যায়নি এবং সোভিয়েত ইউনিয়নের পতনের পরে, কারও এটির প্রয়োজন ছিল না এবং উন্নয়ন এবং পরিকল্পনাগুলি কাগজে রয়ে গেছে।

একটি নতুন আর্কিটেকচারের জন্য পূর্বশর্ত

যে দলটি আইটিএমআইভিটি-তে সোভিয়েত সুপারকম্পিউটার তৈরিতে কাজ করেছিল তা বিচ্ছিন্ন হয়নি, তবে MCST (মস্কো সেন্টার অফ স্পার্ক টেকনোলজিস) নামে একটি পৃথক কোম্পানি হিসাবে কাজ চালিয়ে যাচ্ছে। এবং 90 এর দশকের গোড়ার দিকে, এমসিএসটি এবং সান মাইক্রোসিস্টেমের মধ্যে সক্রিয় সহযোগিতা শুরু হয়, যেখানে এমসিএসটি দল আল্ট্রাস্পার্ক মাইক্রোপ্রসেসরের বিকাশে অংশ নেয়।

এই সময়ের মধ্যেই E2K স্থাপত্য প্রকল্পের আবির্ভাব ঘটে, যা প্রাথমিকভাবে সূর্য দ্বারা অর্থায়ন করা হয়েছিল। পরে, প্রকল্পটি সম্পূর্ণ স্বাধীন হয়ে ওঠে এবং এর সমস্ত মেধা সম্পত্তি MCST টিমের কাছে থেকে যায়।

“যদি আমরা এই এলাকায় সূর্যের সাথে কাজ চালিয়ে যাই তবে সবকিছুই সূর্যের মালিকানাধীন থাকত। যদিও সূর্য আসার আগে 90% কাজ শেষ হয়ে গিয়েছিল।” (বরিস বাবায়ান)

E2K আর্কিটেকচার

যখন আমরা এলব্রাস প্রসেসরের আর্কিটেকচার নিয়ে আলোচনা করি, প্রায়শই আমরা আইটি শিল্পে আমাদের সহকর্মীদের কাছ থেকে নিম্নলিখিত বিবৃতি শুনতে পাই:

"এলব্রাস একটি RISC আর্কিটেকচার"
"এলব্রাস একটি EPIC আর্কিটেকচার"
"এলব্রাস একটি স্পার্ক আর্কিটেকচার"

প্রকৃতপক্ষে, এই বিবৃতিগুলির কোনটিই সম্পূর্ণ সত্য নয়, এবং যদি সেগুলি হয় তবে সেগুলি শুধুমাত্র আংশিকভাবে সত্য।

E2K আর্কিটেকচার হল একটি আলাদা মূল প্রসেসর আর্কিটেকচার; E2K-এর প্রধান গুণাবলী হল শক্তি দক্ষতা এবং চমৎকার মাপযোগ্যতা, যা অপারেশনের সুস্পষ্ট সমান্তরালতা নির্দিষ্ট করে অর্জিত হয়। E2K স্থাপত্যটি MCST টিম দ্বারা বিকশিত হয়েছিল এবং এটি একটি পোস্ট-সুপারস্কলার আর্কিটেকচারের উপর ভিত্তি করে (a la EPIC) SPARC আর্কিটেকচারের কিছু প্রভাব (আরআইএসসি অতীত সহ)। একই সময়ে, MCST চারটি মৌলিক স্থাপত্যের তিনটির (Superscalars, post-supercalars এবং SPARC) সৃষ্টিতে সরাসরি জড়িত ছিল। পৃথিবীটা আসলেই একটা ছোট জায়গা।

ভবিষ্যতে বিভ্রান্তি এড়াতে, আমরা একটি সাধারণ চিত্র আঁকেছি যা সরলীকৃত হলেও, E2K স্থাপত্যের মূলগুলি খুব স্পষ্টভাবে দেখায়।

এখন স্থাপত্যের নাম সম্পর্কে আরও কিছুটা, যা নিয়েও ভুল বোঝাবুঝি রয়েছে।

বিভিন্ন উত্সে আপনি এই আর্কিটেকচারের জন্য নিম্নলিখিত নামগুলি খুঁজে পেতে পারেন: “E2K”, “Elbrus”, “Elbrus 2000”, ELBRUS (“ExpLicit Basic Resources Utilization Scheduling”, অর্থাৎ মৌলিক সম্পদের ব্যবহারের সুস্পষ্ট পরিকল্পনা)। এই সমস্ত নামগুলি একই জিনিস সম্পর্কে কথা বলে - আর্কিটেকচার সম্পর্কে, তবে অফিসিয়াল প্রযুক্তিগত ডকুমেন্টেশনের পাশাপাশি প্রযুক্তিগত ফোরামগুলিতে, E2K নামটি আর্কিটেকচার বোঝাতে ব্যবহৃত হয়, তাই ভবিষ্যতে, আমরা যদি প্রসেসর আর্কিটেকচার সম্পর্কে কথা বলি, আমরা ব্যবহার করব শব্দটি "E2K", এবং যদি একটি নির্দিষ্ট প্রসেসর সম্পর্কে, আমরা "Elbrus" নামটি ব্যবহার করি।

E2K আর্কিটেকচারের প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য

প্রথাগত আর্কিটেকচার যেমন RISC বা CISC (x86, PowerPC, SPARC, MIPS, ARM), প্রসেসর ইনপুট নির্দেশাবলীর একটি স্ট্রীম পায় যা অনুক্রমিক সম্পাদনের জন্য ডিজাইন করা হয়। প্রসেসর স্বাধীন ক্রিয়াকলাপগুলি সনাক্ত করতে পারে এবং সেগুলিকে সমান্তরালভাবে চালাতে পারে (সুপারস্ক্যালারিটি) এমনকি তাদের ক্রম পরিবর্তন করতে পারে (আউট অফ অর্ডার এক্সিকিউশন)। যাইহোক, গতিশীল নির্ভরতা বিশ্লেষণ এবং অর্ডার বহির্ভূত কার্য সম্পাদনের জন্য সমর্থনের সীমাবদ্ধতা রয়েছে প্রতি ঘড়ি চক্রে চালু এবং বিশ্লেষণ করা কমান্ডের সংখ্যায়। উপরন্তু, প্রসেসরের অভ্যন্তরে সংশ্লিষ্ট ব্লকগুলি উল্লেখযোগ্য পরিমাণে শক্তি খরচ করে এবং তাদের জটিল বাস্তবায়ন কখনও কখনও স্থিতিশীলতা বা নিরাপত্তা সমস্যার দিকে পরিচালিত করে।

E2K আর্কিটেকচারে, নির্ভরতা বিশ্লেষণ এবং অপারেশনের ক্রম অপ্টিমাইজ করার প্রধান কাজটি কম্পাইলার দ্বারা নেওয়া হয়। প্রসেসর তথাকথিত ইনপুট গ্রহণ করে। বিস্তৃত নির্দেশাবলী, যার প্রতিটি প্রসেসর এক্সিকিউশন ইউনিটের জন্য নির্দেশাবলী এনকোড করে যা একটি নির্দিষ্ট ঘড়ি চক্রে চালু করা আবশ্যক। প্রসেসরের অপারেন্ডের মধ্যে নির্ভরতা বিশ্লেষণ বা বিস্তৃত নির্দেশাবলীর মধ্যে অপারেশন পুনর্বিন্যাস করার প্রয়োজন নেই: কম্পাইলার সোর্স কোড বিশ্লেষণ এবং প্রসেসর সংস্থান পরিকল্পনার উপর ভিত্তি করে এই সমস্ত করে। ফলস্বরূপ, প্রসেসরের হার্ডওয়্যার সহজ এবং আরও সাশ্রয়ী হতে পারে।

কম্পাইলারটি RISC/CISC প্রসেসর হার্ডওয়্যারের তুলনায় সোর্স কোড অনেক বেশি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে বিশ্লেষণ করতে এবং আরও স্বাধীন অপারেশন খুঁজে পেতে সক্ষম। অতএব, E2K আর্কিটেকচারে প্রথাগত আর্কিটেকচারের চেয়ে বেশি সমান্তরাল এক্সিকিউশন ইউনিট রয়েছে।

E2K আর্কিটেকচারের বর্তমান ক্ষমতা:

• পাটিগণিত লজিক ইউনিটের (ALU) 6টি চ্যানেল সমান্তরালভাবে কাজ করে।
• 256 84-বিট রেজিস্টারের রেজিস্টার ফাইল।
• পাইপলাইন সহ লুপগুলির জন্য হার্ডওয়্যার সমর্থন। প্রসেসর রিসোর্স ব্যবহারের দক্ষতা বাড়ায়।
• পৃথক পঠিত চ্যানেল সহ প্রোগ্রামেবল অ্যাসিঙ্ক্রোনাস ডেটা প্রাক-পাম্পিং ডিভাইস। আপনাকে মেমরি অ্যাক্সেস থেকে বিলম্ব লুকাতে এবং ALU এর পূর্ণ ব্যবহার করার অনুমতি দেয়।
• অনুমানমূলক গণনা এবং একক-বিট পূর্বাভাসের জন্য সমর্থন। আপনাকে ট্রানজিশনের সংখ্যা কমাতে এবং সমান্তরালে একাধিক প্রোগ্রাম শাখা চালানোর অনুমতি দেয়।
• একটি প্রশস্ত কমান্ড, একটি ঘড়ি চক্রে 23টি পর্যন্ত অপারেশন নির্দিষ্ট করতে সক্ষম (33টির বেশি অপারেশন যখন ভেক্টর নির্দেশাবলীতে অপারেন্ড প্যাক করা হয়)।

x86 অনুকরণ

এমনকি আর্কিটেকচার ডিজাইনের পর্যায়ে, বিকাশকারীরা Intel x86 আর্কিটেকচারের জন্য লিখিত সমর্থনকারী সফ্টওয়্যারের গুরুত্ব বুঝতে পেরেছিল। এই উদ্দেশ্যে, E86K আর্কিটেকচার প্রসেসর কোডগুলিতে x2 বাইনারি কোডগুলির একটি গতিশীল (অর্থাৎ, প্রোগ্রাম নির্বাহের সময়, বা "উড়ে যাওয়ার সময়") অনুবাদ প্রয়োগ করা হয়েছিল। এই সিস্টেমটি অ্যাপ্লিকেশন মোডে (ওয়াইনের পদ্ধতিতে) এবং হাইপারভাইজারের মতো একটি মোডে উভয়ই কাজ করতে পারে (তারপরে x86 আর্কিটেকচারের জন্য সম্পূর্ণ গেস্ট ওএস চালানো সম্ভব)।

অপ্টিমাইজেশনের বিভিন্ন স্তরের জন্য ধন্যবাদ, অনুবাদিত কোডের উচ্চ গতি অর্জন করা সম্ভব। x86 আর্কিটেকচার ইমুলেশনের গুণমানটি 20টিরও বেশি অপারেটিং সিস্টেমের (উইন্ডোজের বেশ কয়েকটি সংস্করণ সহ) সফল লঞ্চ এবং এলব্রাস কম্পিউটিং সিস্টেমে শত শত অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছে।

সুরক্ষিত প্রোগ্রাম এক্সিকিউশন মোড

Elbrus-1 এবং Elbrus-2 আর্কিটেকচার থেকে উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত সবচেয়ে আকর্ষণীয় ধারণাগুলির মধ্যে একটি হল তথাকথিত সুরক্ষিত প্রোগ্রাম এক্সিকিউশন। এর সারমর্ম হল যে প্রোগ্রামটি শুধুমাত্র প্রাথমিক ডেটা দিয়ে কাজ করে তা নিশ্চিত করা, সমস্ত মেমরি অ্যাক্সেস পরীক্ষা করে নিশ্চিত করা যে তারা বৈধ ঠিকানা পরিসরের অন্তর্গত, এবং আন্তঃ-মডিউল সুরক্ষা প্রদান করে (উদাহরণস্বরূপ, লাইব্রেরির ত্রুটি থেকে কলিং প্রোগ্রামটিকে রক্ষা করুন)। এই সব চেক হার্ডওয়্যার সঞ্চালিত হয়. সুরক্ষিত মোডের জন্য একটি পূর্ণাঙ্গ কম্পাইলার এবং রানটাইম সমর্থন লাইব্রেরি রয়েছে। এটি বোঝা উচিত যে আরোপিত বিধিনিষেধগুলি সম্পাদনা সংগঠিত করার অসম্ভবতার দিকে পরিচালিত করে, উদাহরণস্বরূপ, C++ এ লেখা কোড।

এমনকি এলব্রাস প্রসেসরের অপারেশনের সাধারণ, "অসুরক্ষিত" মোডে, এমন বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা বাড়ায়। এইভাবে, সংযোগকারী তথ্যের স্ট্যাক (প্রক্রিয়াগত কলের জন্য রিটার্ন ঠিকানার চেইন) ব্যবহারকারীর ডেটার স্ট্যাক থেকে আলাদা করা হয় এবং ভাইরাসে ব্যবহৃত রিটার্ন অ্যাড্রেস স্পুফিংয়ের মতো আক্রমণে অ্যাক্সেসযোগ্য নয়।

বছরের পর বছর ধরে সৃষ্ট উন্নয়নগুলি কেবলমাত্র পারফরম্যান্স এবং স্কেলেবিলিটির ক্ষেত্রে প্রতিযোগী আর্কিটেকচারগুলিকে ধরে রাখা এবং ভবিষ্যতে ছাড়িয়ে যাওয়া সম্ভব করে না, বরং x86/amd64-এর সমস্যাগুলির বিরুদ্ধে সুরক্ষা প্রদান করে। বুকমার্ক যেমন মেল্টডাউন (CVE-2017-5754), Specter (CVE-2017-5753, CVE-2017-5715), RIDL (CVE-2018-12126, CVE-2018-12130), ফলআউট (CVE-2018), ZombieLoad (CVE-12127-2019) এবং এর মতো।

x86/amd64 আর্কিটেকচারে পাওয়া দুর্বলতার বিরুদ্ধে আধুনিক সুরক্ষা অপারেটিং সিস্টেম স্তরের প্যাচের উপর ভিত্তি করে। এই কারণেই এই আর্কিটেকচারগুলির বর্তমান এবং পূর্ববর্তী প্রজন্মের প্রসেসরগুলির কার্যক্ষমতা হ্রাস এত লক্ষণীয় এবং 30% থেকে 80% পর্যন্ত। আমরা, x86 প্রসেসরের সক্রিয় ব্যবহারকারী হিসাবে, এটি সম্পর্কে জানি, আমরা "ক্যাকটাস খাচ্ছি" এবং ক্রমাগত ভুগতে থাকি, কিন্তু মূলে এই সমস্যাগুলির সমাধান করা আমাদের জন্য (এবং শেষ পর্যন্ত আমাদের গ্রাহকদের জন্য) একটি নিঃসন্দেহে সুবিধা, বিশেষ করে যদি সমাধান রাশিয়ান।

Технические характеристики

নীচে অনুরূপ ইন্টেল x4 প্রসেসরের তুলনায় অতীতের (8C), বর্তমান (8C), নতুন (16SV) এবং ভবিষ্যতের (86C) প্রজন্মের এলব্রাস প্রসেসরের অফিসিয়াল প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যগুলি রয়েছে।

এমনকি এই টেবিলে এক ঝলক দেখাও (এবং এটি খুবই আনন্দদায়ক) যে দেশীয় প্রসেসরগুলির প্রযুক্তিগত ব্যবধান, যা 10 বছর আগে অপ্রতিরোধ্য বলে মনে হয়েছিল, এখন এটি বেশ ছোট বলে মনে হচ্ছে, এবং 2021 সালে এলব্রাস-16S (যা অন্যদের মধ্যে) লঞ্চের সাথে জিনিস, ভার্চুয়ালাইজেশন সমর্থন করবে) ন্যূনতম দূরত্ব হ্রাস করা হবে।

Elbrus 8C প্রসেসরে AERODISK স্টোরেজ সিস্টেম

আমরা তত্ত্ব থেকে অনুশীলনে চলে যাই। MCST, Aerodisk, Basalt SPO (পূর্বে Alt Linux) এবং NORSI-TRANS কোম্পানিগুলির কৌশলগত জোটের অংশ হিসাবে, একটি ডেটা স্টোরেজ সিস্টেম তৈরি করা হয়েছিল এবং অপারেশনের জন্য প্রস্তুত করা হয়েছিল, যা এই মুহূর্তে নিরাপত্তা, কার্যকারিতা, খরচ এবং কর্মক্ষমতার পরিপ্রেক্ষিতে যদি সেরা না হয়, তবে, আমাদের মতে, নিঃসন্দেহে একটি উপযুক্ত সমাধান যা আমাদের মাতৃভূমির প্রযুক্তিগত স্বাধীনতার যথাযথ স্তর নিশ্চিত করতে পারে।
এখন বিস্তারিত...

হার্ডওয়্যার অংশ

স্টোরেজ হার্ডওয়্যারটি NORSI-TRANS থেকে সার্বজনীন Yakhont UVM প্ল্যাটফর্মের ভিত্তিতে প্রয়োগ করা হয়েছে। ইয়াখন্ট ইউভিএম প্ল্যাটফর্মটি রাশিয়ান বংশোদ্ভূত টেলিযোগাযোগ সরঞ্জামের মর্যাদা পেয়েছে এবং রাশিয়ান রেডিও-ইলেক্ট্রনিক পণ্যগুলির ইউনিফাইড রেজিস্টারে অন্তর্ভুক্ত ছিল। সিস্টেমটিতে দুটি পৃথক স্টোরেজ কন্ট্রোলার রয়েছে (প্রতিটি 2U), যেগুলি একে অপরের সাথে একটি 1G বা 10G ইথারনেট আন্তঃসংযোগের সাথে সাথে একটি SAS সংযোগ ব্যবহার করে সাধারণ ডিস্ক তাকগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে।

অবশ্যই, এটি "একটি বাক্সে ক্লাস্টার" ফর্ম্যাটের মতো সুন্দর নয় (যখন একটি সাধারণ ব্যাকপ্লেন সহ কন্ট্রোলার এবং ড্রাইভগুলি একটি 2U চ্যাসিসে ইনস্টল করা হয়), যা আমরা সাধারণত ব্যবহার করি, তবে অদূর ভবিষ্যতে এটিও উপলব্ধ হবে। এখানে প্রধান জিনিস হল এটি ভাল কাজ করে এবং আমরা পরে "ধনুক" সম্পর্কে চিন্তা করব।

হুডের নিচে, প্রতিটি কন্ট্রোলারে RAM এর জন্য চারটি স্লট সহ একটি একক-প্রসেসর মাদারবোর্ড রয়েছে (3C প্রসেসরের জন্য DDR8)। এছাড়াও বোর্ডে প্রতিটি কন্ট্রোলারে 4 1G ইথারনেট পোর্ট রয়েছে (যার মধ্যে দুটি AERODISK ইঞ্জিন সফ্টওয়্যার পরিষেবা হিসাবে ব্যবহার করে) এবং ব্যাক-এন্ড (SAS) এবং ফ্রন্ট-এন্ড (ইথারনেট বা ফাইবারচ্যানেল) অ্যাডাপ্টারের জন্য তিনটি PCIe সংযোগকারী।

GS Nanotech থেকে রাশিয়ান SATA SSD ড্রাইভগুলি বুট ডিস্ক হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যা আমরা বারবার পরীক্ষা করেছি এবং প্রকল্পগুলিতে ব্যবহার করেছি।

যখন আমরা প্রথম প্ল্যাটফর্মের সাথে পরিচিত হয়েছিলাম, তখন আমরা সাবধানে এটি পরীক্ষা করেছিলাম। সমাবেশ এবং সোল্ডারিংয়ের গুণমান সম্পর্কে আমাদের কোন প্রশ্ন ছিল না; সবকিছু সাবধানে এবং নির্ভরযোগ্যভাবে করা হয়েছিল।

অপারেটিং সিস্টেম

সার্টিফিকেশনের জন্য ব্যবহৃত OS সংস্করণ হল Alt 8SP। আমরা শীঘ্রই Aerodisk স্টোরেজ সফ্টওয়্যার সহ Viola OS-এর জন্য একটি প্লাগ-ইন এবং ক্রমাগত আপডেট করা সংগ্রহস্থল তৈরি করার পরিকল্পনা করছি৷

ডিস্ট্রিবিউশনের এই সংস্করণটি E4.9K এর জন্য লিনাক্স কার্নেল 2 এর বর্তমান স্থিতিশীল সংস্করণের উপর নির্মিত (দীর্ঘমেয়াদী সহায়তা সহ শাখাটি MCST বিশেষজ্ঞদের দ্বারা পোর্ট করা হয়েছিল), কার্যকারিতা এবং নিরাপত্তার জন্য প্যাচগুলির সাথে সম্পূরক। Alt OS-এর সমস্ত প্যাকেজ সরাসরি এলব্রাসে অ্যাসেম্বল করা হয় ALT Linux টিম প্রকল্পের মূল লেনদেনমূলক সমাবেশ সিস্টেম ব্যবহার করে, যা স্থানান্তরের জন্য শ্রম খরচ কমানো এবং পণ্যের গুণমানের দিকে আরও মনোযোগ দেওয়া সম্ভব করেছে।

Elbrus-এর জন্য Alt OS-এর যে কোনও রিলিজ কার্যকারিতার পরিপ্রেক্ষিতে এটির জন্য উপলব্ধ সংগ্রহস্থল ব্যবহার করে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করা যেতে পারে (অষ্টম সংস্করণের জন্য প্রায় 6 হাজার উত্স প্যাকেজ থেকে নবম সংস্করণের জন্য প্রায় 12 পর্যন্ত)।

বাসাল্ট এসপিও কোম্পানি, Viola OS এর বিকাশকারী, বিভিন্ন প্ল্যাটফর্মে সক্রিয়ভাবে অন্যান্য সফ্টওয়্যার এবং ডিভাইস বিকাশকারীদের সাথে কাজ করে, হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার সিস্টেমের মধ্যে বিরামহীন মিথস্ক্রিয়া নিশ্চিত করার কারণেও এই পছন্দটি করা হয়েছিল।

সফটওয়্যার স্টোরেজ সিস্টেম

পোর্ট করার সময়, আমরা অবিলম্বে E2K তে সমর্থিত x86 এমুলেশন ব্যবহার করার ধারণাটি ত্যাগ করেছি এবং সরাসরি প্রসেসরের সাথে কাজ শুরু করেছি (সৌভাগ্যবশত, Alt এর ইতিমধ্যেই এর জন্য প্রয়োজনীয় সরঞ্জাম রয়েছে)।

অন্যান্য জিনিসগুলির মধ্যে, নেটিভ এক্সিকিউশন মোড আরও ভাল নিরাপত্তা প্রদান করে (একটির পরিবর্তে এই তিনটি হার্ডওয়্যার স্ট্যাক) এবং কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করে (বাইনারী অনুবাদক চালানোর জন্য আটটির মধ্যে একটি বা দুটি কোর বরাদ্দ করার প্রয়োজন নেই, এবং কম্পাইলার তার কাজটি আরও ভাল করে। জেআইটির চেয়ে)।

প্রকৃতপক্ষে, E2K-এ AERODISK ইঞ্জিনের বাস্তবায়ন x86-এ উপলব্ধ বিদ্যমান স্টোরেজ কার্যকারিতাগুলির বেশিরভাগকে সমর্থন করে। স্টোরেজ সিস্টেম সফ্টওয়্যার AERODISK ইঞ্জিনের বর্তমান সংস্করণ ব্যবহার করে (A-CORE সংস্করণ 2.30)

কোন সমস্যা ছাড়াই, নিম্নলিখিত ফাংশনগুলি E2K-তে ইনস্টল করা হয়েছিল এবং উত্পাদনে ব্যবহারের জন্য পরীক্ষা করা হয়েছিল:

• দুটি পর্যন্ত কন্ট্রোলার এবং মাল্টি-পাথ I/O (mpio) এর জন্য ত্রুটি সহনশীলতা
• পাতলা ভলিউম সহ ব্লক এবং ফাইল অ্যাক্সেস (RDG, DDP পুল; FC, iSCSI, NFS, SMB প্রোটোকল অ্যাক্টিভ ডিরেক্টরির সাথে ইন্টিগ্রেশন সহ)
• ট্রিপল প্যারিটি পর্যন্ত বিভিন্ন RAID স্তর (একটি RAID নির্মাতা ব্যবহার করার ক্ষমতা সহ)
• হাইব্রিড স্টোরেজ (একটি পুলের মধ্যে এসএসডি এবং এইচডিডি একত্রিত করা, যেমন ক্যাশে এবং টিয়ারিং)
• ডিডপ্লিকেশন এবং কম্প্রেশন ব্যবহার করে স্থান সংরক্ষণের বিকল্প
• ROW স্ন্যাপশট, ক্লোন এবং বিভিন্ন প্রতিলিপি বিকল্প
• এবং অন্যান্য ছোট কিন্তু দরকারী বৈশিষ্ট্য যেমন QoS, গ্লোবাল হটস্পেয়ার, VLAN, BOND ইত্যাদি।

প্রকৃতপক্ষে, E2K-তে আমরা মাল্টি-কন্ট্রোলার (দুইটির বেশি) এবং একটি মাল্টি-থ্রেডেড I/O শিডিউলার ছাড়া আমাদের সমস্ত কার্যকারিতা পেতে সক্ষম হয়েছি, যা আমাদের অল-ফ্ল্যাশ পুলের কর্মক্ষমতা 20-30% বৃদ্ধি করতে দেয়। .

কিন্তু আমরা স্বাভাবিকভাবেই এই দরকারী ফাংশনগুলিও যুক্ত করব, এটি সময়ের ব্যাপার।

পারফরম্যান্স সম্পর্কে একটু

স্টোরেজ সিস্টেমের মৌলিক কার্যকারিতার পরীক্ষাগুলি সফলভাবে পাস করার পরে, আমরা অবশ্যই লোড পরীক্ষা করা শুরু করেছি।

উদাহরণস্বরূপ, একটি ডুয়াল-কন্ট্রোলার স্টোরেজ সিস্টেমে (2xCPU E8C 1.3 Ghz, 32 GB RAM + 4 SAS SSD 800GB 3DWD), যেখানে RAM ক্যাশে নিষ্ক্রিয় করা হয়েছিল, আমরা একটি প্রধান RAID-10 স্তর সহ দুটি DDP পুল তৈরি করেছি এবং দুটি 500G LUN এবং এই LUNগুলিকে একটি Linux হোস্টের সাথে iSCSI (10G ইথারনেট) এর মাধ্যমে সংযুক্ত করে। এবং আমরা FIO প্রোগ্রাম ব্যবহার করে অনুক্রমিক লোডের ছোট ব্লকগুলিতে প্রাথমিক ঘন্টা-দীর্ঘ পরীক্ষাগুলির মধ্যে একটি সম্পাদন করেছি।

প্রথম ফলাফল বেশ ইতিবাচক ছিল.

প্রসেসরের উপর লোড গড়ে 60% ছিল, অর্থাৎ এটি হল মৌলিক স্তর যেখানে স্টোরেজ সিস্টেম নিরাপদে কাজ করতে পারে।

হ্যাঁ, এটি হাইলোড থেকে অনেক দূরে এবং উচ্চ-পারফরম্যান্স ডিবিএমএসগুলির জন্য কিছু ধরণের বিলিং স্পষ্টতই যথেষ্ট নয়, তবে, আমাদের অনুশীলন দেখায়, এই বৈশিষ্ট্যগুলি 80% সাধারণ কাজের জন্য যথেষ্ট যার জন্য স্টোরেজ সিস্টেমগুলি ব্যবহার করা হয়।

একটু পরে আমরা স্টোরেজ সিস্টেমের জন্য একটি প্ল্যাটফর্ম হিসাবে এলব্রাসের লোড পরীক্ষার একটি বিশদ প্রতিবেদন নিয়ে ফিরে আসার পরিকল্পনা করছি।

উজ্জ্বল ভবিষ্যত

যেমনটি আমরা উপরে লিখেছি, এলব্রাস 8C এর ব্যাপক উত্পাদন আসলেই শুরু হয়েছিল - 2019 এর শুরুতে, এবং ডিসেম্বরের মধ্যে প্রায় 4000 প্রসেসর ইতিমধ্যেই তৈরি করা হয়েছিল। তুলনা করার জন্য, পূর্ববর্তী প্রজন্মের Elbrus 4C এর মাত্র 5000 প্রসেসর তাদের উত্পাদনের পুরো সময়কালে উত্পাদিত হয়েছিল, তাই অগ্রগতি সুস্পষ্ট।

এটা স্পষ্ট যে এটি বালতিতে একটি ড্রপ, এমনকি রাশিয়ান বাজারের জন্য, তবে যারা রাস্তায় হাঁটেন তারা এটি কাটিয়ে উঠতে পারেন।
2020 এর জন্য কয়েক হাজার এলব্রাস 8C প্রসেসর প্রকাশের পরিকল্পনা করা হয়েছে এবং এটি ইতিমধ্যে একটি গুরুতর চিত্র। এছাড়াও, 2020-এর সময়, এলব্রাস-8এসভি প্রসেসর MCST টিম দ্বারা ব্যাপক উত্পাদনে আনা উচিত।

এই ধরনের উত্পাদন পরিকল্পনা সমগ্র গার্হস্থ্য সার্ভার প্রসেসর বাজারের একটি খুব উল্লেখযোগ্য অংশ জন্য একটি অ্যাপ্লিকেশন.

ফলস্বরূপ, এখানে এবং এখন আমাদের কাছে একটি পরিষ্কার এবং আমাদের মতে, সঠিক উন্নয়ন কৌশল সহ একটি ভাল এবং আধুনিক রাশিয়ান প্রসেসর রয়েছে, যার ভিত্তিতে আমাদের কাছে সবচেয়ে সুরক্ষিত এবং প্রত্যয়িত রাশিয়ান তৈরি ডেটা স্টোরেজ সিস্টেম রয়েছে (এবং ভবিষ্যত, এলব্রাস-১৬সি-তে একটি ভার্চুয়ালাইজেশন সিস্টেম)। সিস্টেমটি রাশিয়ান যে পরিমাণে এটি আধুনিক পরিস্থিতিতে শারীরিকভাবে সম্ভব।

আমরা প্রায়শই সংবাদে এমন সংস্থাগুলির সর্বশেষ মহাকাব্য ব্যর্থতা দেখতে পাই যেগুলি গর্বের সাথে নিজেদের রাশিয়ান নির্মাতা বলে, কিন্তু প্রকৃতপক্ষে তাদের মার্কআপ ব্যতীত কোনও বিদেশী প্রস্তুতকারকের পণ্যগুলিতে তাদের নিজস্ব মূল্য যুক্ত না করেই লেবেলগুলি পুনরায় আটকে রাখায় নিযুক্ত রয়েছে। এই ধরনের কোম্পানি, দুর্ভাগ্যবশত, সমস্ত প্রকৃত রাশিয়ান বিকাশকারী এবং নির্মাতাদের উপর একটি ছায়া ফেলে।

এই নিবন্ধটির মাধ্যমে আমরা স্পষ্টভাবে দেখাতে চাই যে আমাদের দেশে এমন কোম্পানি ছিল, আছে এবং থাকবে যারা প্রকৃতপক্ষে এবং দক্ষতার সাথে আধুনিক জটিল আইটি সিস্টেম তৈরি করে এবং সক্রিয়ভাবে বিকাশ করছে, এবং আইটিতে আমদানি প্রতিস্থাপন একটি অপবিত্রতা নয়, কিন্তু একটি বাস্তবতা যেখানে আমরা সব বাস আপনি এই বাস্তবতা অপছন্দ করতে পারেন, আপনি এটি সমালোচনা করতে পারেন, অথবা আপনি কাজ এবং এটি আরও ভাল করতে পারেন.

ইউএসএসআর-এর পতন এক সময়ে এলব্রাস নির্মাতাদের দলকে প্রসেসরের জগতে একজন বিশিষ্ট খেলোয়াড় হতে বাধা দেয় এবং দলটিকে বিদেশে তাদের উন্নয়নের জন্য তহবিল চাইতে বাধ্য করে। এটি পাওয়া গেছে, কাজ সম্পন্ন হয়েছে, এবং বৌদ্ধিক সম্পত্তি সংরক্ষণ করা হয়েছে, যার জন্য আমি এই লোকেদের জন্য একটি বিশাল ধন্যবাদ বলতে চাই!

আপাতত এতটুকুই, অনুগ্রহ করে আপনার মন্তব্য, প্রশ্ন এবং অবশ্যই সমালোচনা লিখুন। আমরা সবসময় খুশি.

এছাড়াও, সমগ্র Aerodisk কোম্পানির পক্ষ থেকে, আমি আসন্ন নতুন বছর এবং ক্রিসমাসের জন্য সমগ্র রাশিয়ান আইটি সম্প্রদায়কে অভিনন্দন জানাতে চাই, 100% আপটাইম কামনা করছি - এবং সেই ব্যাকআপগুলি নতুন বছরে কারও পক্ষে কার্যকর হবে না)))।

সামগ্রী ব্যবহৃত

প্রযুক্তি, স্থাপত্য এবং ব্যক্তিত্বের একটি সাধারণ বিবরণ সহ একটি নিবন্ধ:
https://www.ixbt.com/cpu/e2k-spec.html

"এলব্রাস" নামে কম্পিউটারের একটি সংক্ষিপ্ত ইতিহাস:
https://topwar.ru/34409-istoriya-kompyuterov-elbrus.html

e2k স্থাপত্য সম্পর্কে সাধারণ নিবন্ধ:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D1%8C%D0%B1%D1%80%D1%83%D1%81_2000

নিবন্ধটি 4র্থ প্রজন্ম (Elbrus-8S) এবং 5ম প্রজন্মের (Elbrus-8SV, 2020) সম্পর্কে:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D1%8C%D0%B1%D1%80%D1%83%D1%81-8%D0%A1

পরবর্তী 6 তম প্রজন্মের প্রসেসরের স্পেসিফিকেশন (Elbrus-16SV, 2021):
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D1%8C%D0%B1%D1%80%D1%83%D1%81-16%D0%A1

এলব্রাস স্থাপত্যের অফিসিয়াল বর্ণনা:
http://www.elbrus.ru/elbrus_arch

এলব্রাস হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার প্ল্যাটফর্মের বিকাশকারীদের এক্সাস্কেল পারফরম্যান্স সহ একটি সুপার কম্পিউটার তৈরি করার পরিকল্পনা:
http://www.mcst.ru/files/5a9eb2/a10cd8/501810/000003/kim_a._k._perekatov_v._i._feldman_v._m._na_puti_k_rossiyskoy_ekzasisteme_plany_razrabotchikov.pdf

ব্যক্তিগত কম্পিউটার, সার্ভার এবং সুপার কম্পিউটারের জন্য রাশিয়ান এলব্রাস প্রযুক্তি:
http://www.mcst.ru/files/5472ef/770cd8/50ea05/000001/rossiyskietehnologiielbrus-it-edu9-201410l.pdf

বরিস বাবায়ানের একটি পুরানো নিবন্ধ, কিন্তু এখনও প্রাসঙ্গিক:
http://www.mcst.ru/e2k_arch.shtml

মিখাইল কুজমিনস্কির পুরানো নিবন্ধ:
https://www.osp.ru/os/1999/05-06/179819

MCST এর উপস্থাপনা, সাধারণ তথ্য:
https://yadi.sk/i/HDj7d31jTDlDgA

এলব্রাস প্ল্যাটফর্মের জন্য ভায়োলা ওএস সম্পর্কে তথ্য:
https://altlinux.org/эльбрус

https://sdelanounas.ru/blog/shigorin/

উত্স: www.habr.com