Hola a tots. Tal com vam prometre, estem submergint els lectors Habr en els detalls de la producció de plataformes de maquinari russes per als sistemes d'emmagatzematge Aerodisk Vostok als processadors Elbrus. En aquest article descriurem pas a pas la producció de la plataforma Yakhont-UVM E124, que efectivament conté 5 discs en 124 unitats, pot funcionar a una temperatura de +30 graus centígrads i, al mateix temps, no només funciona, sinó que funciona. bé.
També estem organitzant un seminari web el 05.06.2020/XNUMX/XNUMX, on parlarem amb detall sobre els matisos tècnics de la producció del sistema d'emmagatzematge Vostok i respondrem qualsevol pregunta. Podeu registrar-vos al seminari web mitjançant l'enllaç:
Així que anem-hi!
Abans de capbussar-se en el procés que s'està organitzant ara, un petit rerefons històric de fa dos anys. En el moment en què va començar el desenvolupament de les plataformes descrites en aquest article, les condicions per a la seva producció eren, per dir-ho suaument, inexistents. Hi ha raons per a això, són conegudes per tothom: la producció en massa (és a dir, la producció, no l'enganxament d'adhesius) de plataformes de servidors a Rússia no hi havia com a classe. Hi havia fàbriques separades que podien produir components individuals, però d'una manera molt limitada i sovint basades en tecnologies obsoletes. Per tant, vam haver de començar pràcticament "des de zero" i, al mateix temps, elevar la producció de solucions de servidor a Rússia a un nivell qualitativament nou.
Així, el procés de qualsevol producció comença amb una necessitat, que després es transforma en requisits generals. Aquests requisits els formen inicialment els desenvolupadors de NORSI-TRANS a Nizhny Novgorod. Els requisits, per descomptat, no es treuen de la nada, sinó de les necessitats dels clients. Aquesta no és encara una tasca tècnica, com pot semblar erròniament. En l'etapa de requisits generals, és impossible fer una especificació tècnica completa, ja que hi ha massa condicions desconegudes per a la producció.
Desenvolupament d'un model objectiu: de la idea a la implementació
Després d'haver format els requisits generals, comença la selecció de la base de l'element. De la informació històrica es dedueix que l'element base no existeix, és a dir, s'ha de crear.
Per fer-ho, s'ajunta una mostra pilot a partir del que hi ha disponible al mercat obert, que és almenys una mica semblant a l'objectiu. A continuació, es realitzen proves estàndard d'aquesta mostra per determinar el seu rendiment. Si tot està bé, el següent pas és desenvolupar el model objectiu (2D i 3D).
A continuació, s'inicia la recerca d'empreses russes que estiguin preparades per començar la producció d'aquest pilot. Els desenvolupadors duen a terme les modificacions necessàries a cadascun dels elements del producte, en funció de les capacitats d'una empresa determinada.
Durant el procés de disseny es duen a terme les modificacions necessàries a cadascun dels elements del producte. Per exemple, mentre es treballava amb el prototip, es van utilitzar expansors SAS clàssics de 12G amb un gran nombre de cables (molt grans, donat el nombre de discs). No és barat, és inconvenient per a aquesta plataforma en particular i, a més, els expansors de l'enemic són estrangers. Però aquesta és una solució temporal per provar la mostra en el seu conjunt i passar a la següent etapa. Tanmateix, no és adequat utilitzar expansores SAS per a la versió final en una plataforma de servidor específica.
No necessitem expansors enemics, farem el nostre propi backplane amb blackjack i sh...
Tenint en compte els plans futurs de volums de producció (milers de servidors), es va decidir desenvolupar per a aquest producte (i, per descomptat, per als posteriors) el nostre propi backplane SAS, que és molt més funcional que un expansor en relació a aquesta solució. . El disseny i la programació de la placa posterior es realitza pel mateix equip de desenvolupadors, i la producció de les plaques es porta a terme a la planta Microlit a la regió de Moscou (prometem un article separat sobre aquesta planta i com són les plaques base per als processadors Elbrus). imprès allà).
Per cert, aquí teniu el seu primer prototip, ara sembla completament diferent.
I aquí ho estan programant
Una dada interessant: quan va començar el desenvolupament del pla posterior i els dissenyadors van recórrer al desenvolupador del xip SAS3 per a un disseny de placa de referència, va resultar que ni una sola empresa a Europa sabia com desenvolupar el seu propi pla posterior. Anteriorment, hi havia una empresa conjunta Fujitsu-Siemens, però després que Siemens Nixdorf Informations systeme AG abandonés l'empresa conjunta i el tancament complet del departament d'informàtica de Siemens, la competència en aquesta àrea a Europa es va perdre.
Per tant, el desenvolupador de xips inicialment no es va prendre seriosament els desenvolupaments de NORSI-TRANS, cosa que va provocar retards en el desenvolupament del disseny final. És cert que més tard, quan la serietat de les intencions i la competència de l'empresa NORSI-TRANS es van fer evidents i es va desenvolupar i imprimir la placa posterior, la seva actitud va canviar per a millor.
Com refredar 124 discs i un servidor en 5 unitats i mantenir-se viu?
Hi havia una recerca separada amb menjar i refredament. El cas és que, en funció dels requisits, la plataforma E124 ha de funcionar a una temperatura de 30 graus centígrads, i allà, durant un minut, 124 discos mecànics ben escalfats en 5 unitats i, a més, una placa base amb processador (és a dir. això no és un JBOD estúpid, sinó un controlador de sistema d'emmagatzematge complet amb discs).
Per a la refrigeració (excepte els petits ventiladors de l'interior), finalment vam decidir utilitzar tres ventiladors bastant grans a la part posterior de la caixa, amb cadascun d'ells intercanviable en calent. Per al funcionament normal del sistema, n'hi ha prou amb dos (la temperatura no canvia gens), de manera que podeu planificar amb seguretat el treball de substitució dels ventiladors i no pensar en la temperatura. Si apagueu dos ventiladors (per exemple, d'acord amb la llei de la mesquinesa, mentre s'estava substituint un, el segon es va trencar), llavors amb un ventilador el sistema també pot funcionar normalment, però la temperatura augmentarà entre un 10 i un 20% per cent, que és acceptable sempre que s'instal·li almenys un ventilador més aviat.
Els fans (com gairebé tota la resta) també van resultar únics. La raó de la singularitat era un cost. En determinades condicions, pot passar que els ventiladors, en comptes de succionar aire, bufant tota la carcassa des de dins, puguin començar a aspirar-lo i després "adéu", és a dir, la plataforma es sobreescalfarà ràpidament. Per tant, per evitar aquest problema, es van fer canvis en el disseny del ventilador i vam afegir el nostre propi "know-how": una vàlvula de retenció. Aquesta vàlvula de retenció permet aspirar l'aire amb calma de la plataforma, però alhora bloqueja la possibilitat de tornar-hi l'aire en qualsevol cas.
En l'etapa de pilotatge del sistema de refrigeració, hi va haver molts errors, diversos elements del sistema es van sobreescalfar i es van cremar, però al final, els desenvolupadors de la plataforma van aconseguir una millor refrigeració que fins i tot els competidors de fama mundial.
"La dieta no es pot violar".
Va ser una història similar amb les fonts d'alimentació, és a dir. es van fer expressament per a aquesta plataforma i el motiu és banal. Cada unitat és molts diners, per això es va desenvolupar una plataforma tan súper densa i, si no m'equivoco (correcte als comentaris si m'equivoco), aquest és un rècord mundial fins ara, perquè Encara no hi ha servidors ni JBOD amb un gran nombre de discs per a 5 unitats.
Així, per proporcionar energia a la plataforma i, alhora, organitzar la possibilitat de substituir la font d'alimentació en mode normal, la potència total de les unitats actives havia de ser de 4 quilowatts (per descomptat, no hi ha solucions d'aquest tipus a la mercat), de manera que es van fer per encàrrec amb el llançament d'una línia de producció per a la producció en massa (Us recordo que hi ha plans per a milers d'aquests servidors).
Com va dir un dels principals dissenyadors de la plataforma: "Els corrents aquí són com en una màquina de soldadura, això no és molt divertit :-)"
Durant el disseny, també va ser possible operar la font d'alimentació no només a 220V, sinó també a 48V, és a dir. en arquitectura OPC, que ara és molt important per als operadors de telecomunicacions i grans centres de dades.
Com a resultat, la solució amb font d'alimentació repeteix la lògica de la solució amb refrigeració; la plataforma pot funcionar còmodament amb dues fonts d'alimentació, la qual cosa permet realitzar tasques de substitució com és habitual. Si en cas d'accident només queda una font d'alimentació de tres, podrà treure el treball de la plataforma a la màxima càrrega, però, per descomptat, és impossible deixar la plataforma d'aquesta forma durant molt de temps.
Metall i plàstic: no tot és tan senzill, resulta.
Hi ha molts matisos en el procés de desenvolupament de la plataforma. Una situació similar es va produir no només amb components electrònics (elevadors, plaques posteriors, plaques base, etc.), sinó també amb metall i plàstic normals: per exemple, amb la caixa, els rails i fins i tot els carros de disc.
Sembla que no hi hauria d'haver problemes amb el cos i altres elements menys intel·ligents de la plataforma. Però a la pràctica tot és diferent. Quan els desenvolupadors de la plataforma es van acostar per primera vegada a diverses fàbriques russes amb necessitats de producció, va resultar que la majoria d'elles treballaven amb mètodes força poc moderns, que finalment van afectar tant la qualitat com la quantitat dels productes.
Els primers resultats de la producció de casos es van convertir en la confirmació d'això. La geometria incorrecta, les soldadures rugoses, els forats inexactes i els costos similars van fer que el producte no fos apte per al seu ús.
La majoria de les fàbriques que podien fabricar casos de servidor funcionaven aleshores (permeteu-me recordar que per "aleshores" ens referim fa 2 anys) "a l'antiga manera", és a dir, van produir un munt de documentació de disseny, d'acord amb la qual L'operador ajustava manualment el funcionament de les màquines, també sovint en lloc de reblons s'utilitzava la soldadura metàl·lica. Com a resultat, el baix grau d'automatització, el factor humà i l'excessiva burocratització de la producció van donar els seus fruits. Va resultar llarg, dolent i car.
Cal retre homenatge a les fàbriques: moltes d'elles han modernitzat molt la seva producció des d'aleshores. Hem millorat la qualitat de la soldadura, hem dominat el reblat i sovint hem començat a utilitzar màquines de control numèric per ordinador (CNC). Ara, en lloc d'un munt de documents, les dades del producte es carreguen directament des de models 3D i 2D al CNC.
El CNC redueix al mínim la intervenció de l'operador de la màquina en el procés de fabricació del producte, de manera que el factor humà ja no interfereix en la vida. La principal preocupació de l'operador són principalment les operacions preparatòries i finals: instal·lació i retirada del producte, muntatge d'eines, etc.
Quan apareixen peces noves, la producció ja no s'atura; per produir-les, n'hi ha prou amb fer canvis al programari CNC. En conseqüència, el temps de producció de peces per a nous projectes a les fàbriques s'ha reduït de mesos a setmanes, la qual cosa és una bona notícia. I, per descomptat, la precisió també ha augmentat molt.
Plaques base i processador: cap problema
Els processadors i les plaques base vénen com a conjunt de fàbrica. Aquesta producció ja està força consolidada, per la qual cosa NORSI duu a terme un control estàndard d'entrada i de sortida a nivell de plataformes acabades.
Cada conjunt de placa base i processador es prova amb programari obtingut de MCST.
En cas de certs problemes (gràcies a Déu, n'hi ha molt pocs amb la placa base i el processador), hi ha una cadena que funciona bé de retornar mòduls al fabricant i substituir-los.
Muntatge i control final
Perquè la nostra balalaika comenci a tocar, només queda muntar-la i provar-la. Ara la producció està en marxa, el sistema es munta de manera estàndard a Moscou.
Cada sistema ve amb SSD d'arrencada (per al sistema operatiu) i eixos complets (per a dades futures).
Després d'això, comencen les proves d'entrada tant de la pròpia plataforma com dels discs instal·lats en ella. Per fer-ho, tots els discs del sistema es carreguen amb proves automàtiques durant almenys una hora.
La lectura i escriptura automàtica es realitza a cada disc, registrant la velocitat de lectura, la velocitat d'escriptura i la temperatura de cada disc. En mode normal, la temperatura mitjana hauria d'estar al voltant dels 30-35 graus centígrads. Als pics, cada disc individual pot "rebotar" fins a 40 graus. Si la temperatura augmenta o la velocitat baixa per sota dels llindars de lectura-escriptura, el disc es torna vermell i no es rebutja. Els components que han superat les proves s'envasen per a un ús posterior.
Conclusió
Hi ha un mite que es recolza activament per diverses figures que "a Rússia no saben com fer res més que bombar petroli". Malauradament, aquest mite menja el cap fins i tot a persones respectades i intel·ligents.
Fa poc li va passar una història extraordinària a un company meu. Conduïa des d'una de les pantalles del sistema d'emmagatzematge Vostok i aquest sistema d'emmagatzematge es trobava al maleter del seu cotxe (no l'E124, és clar, és més senzill). En el camí, va capturar un dels representants del client (una persona molt important, treballa en un alt càrrec en una de les agències governamentals), i al cotxe van tenir aproximadament la següent conversa:
El meu company: "Acabem de mostrar el sistema d'emmagatzematge a Elbrus, els resultats van ser bons, tothom estava content, per cert, aquest sistema d'emmagatzematge també serà útil per a la vostra indústria"
Client: "Sé que tens sistemes d'emmagatzematge, però de quina mena d'Elbrus estàs parlant?"
El meu company: "Bé... el processador rus Elbrus, recentment van llançar 8, pel que fa al rendiment dels sistemes d'emmagatzematge, en conseqüència, vam crear una nova línia de sistemes d'emmagatzematge, anomenada Vostok"
Client: “Elbrus és una muntanya! I no digueu contes de fades sobre el processador rus en una societat educada, tot això es fa només per absorbir pressupostos, en realitat no hi ha res ni passarà res".
El meu company: "En termes de? Està bé que aquest sistema d'emmagatzematge en particular estigui al meu maleter? Aturem-nos ara mateix, us ho ensenyaré!"
Client: "És bo patir amb tonteries, seguim endavant, no hi ha "sistemes d'emmagatzematge russos", això és bàsicament impossible"
En aquell moment, la persona important no volia saber res més d'Elbrus. Això sí, després, quan va aclarir la informació, va admetre que s'havia equivocat, però tot i així, fins al final, no va creure en la veracitat d'aquesta informació.
De fet, després del col·lapse de l'URSS, el nostre país es va aturar en el desenvolupament de la producció de microelectrònica. Alguna cosa va ser exportada i robada en benefici de les empreses transnacionals, alguna cosa va ser robada per l'empresa local de privatització, alguna cosa, és clar, es va invertir, però sobretot en benefici de les mateixes transnacionals. L'arbre va ser talat, però l'arrel va quedar.
Després de gairebé 30 anys d'il·lusions sobre el tema "Occident ens ajudarà", s'ha fet evident per a gairebé tothom que només podem ajudar-nos a nosaltres mateixos, per la qual cosa hem de restaurar la nostra producció no només en el camp de la microelectrònica, sinó en totes les indústries. .
En aquests moments, en el context d'una pandèmia global en una situació en què les cadenes de producció transnacionals s'han aturat, ja es fa evident que la restauració de la producció local ja no és l'elaboració de pressupostos, sinó una condició per a la supervivència de Rússia com a un estat independent.
Per tant, continuarem buscant i utilitzant equips russos a la vida i us explicarem què fan realment les nostres empreses, quins problemes s'enfronten i quins esforços titànics fan per resoldre'ls.
És bastant difícil parlar de tots els aspectes de la producció en un sol article, així que, com a avantatge, organitzarem una discussió en línia en format de seminari web sobre aquest tema. En aquest seminari web, parlarem amb detall i amb colors vius sobre els aspectes tècnics de la producció de plataformes Yakhont per als sistemes d'emmagatzematge Vostok i respondrem totes les preguntes, fins i tot les més complicades, en línia.
El nostre interlocutor serà un representant del desenvolupador de la plataforma, l'empresa NORSI-TRANS. El webinar tindrà lloc el 05.06.2020/XNUMX/XNUMX; les persones que vulguin participar-hi poden inscriure's a través de l'enllaç: .
Gràcies a tots, com sempre, esperem comentaris constructius.
Font: www.habr.com