سلام به همه. همانطور که قول داده بودیم، خوانندگان Habr را در جزئیات تولید پلتفرم های سخت افزاری روسی برای سیستم های ذخیره سازی Aerodisk Vostok در پردازنده های Elbrus غوطه ور می کنیم. در این مقاله گام به گام تولید پلت فرم Yakhont-UVM E124 را شرح می دهیم که به طور موثر 5 دیسک را در 124 واحد نگه می دارد، می تواند در دمای +30 درجه سانتیگراد کار کند و در عین حال نه تنها کار می کند، بلکه کار می کند. خوب.
ما همچنین یک وبینار را در تاریخ 05.06.2020/XNUMX/XNUMX برگزار می کنیم، که در آن به طور مفصل در مورد تفاوت های ظریف فنی تولید سیستم ذخیره سازی Vostok صحبت خواهیم کرد و به هر سوالی پاسخ خواهیم داد. از طریق لینک زیر می توانید در وبینار ثبت نام کنید:
پس بیا برویم
قبل از فرو رفتن در روندی که اکنون در حال سازماندهی است، کمی پیشینه تاریخی از دو سال پیش. در زمان شروع توسعه پلتفرم‌هایی که در این مقاله توضیح داده شد، شرایط برای تولید آنها، به زبان ساده، وجود نداشت. دلایلی برای این وجود دارد، آنها برای همه شناخته شده اند: تولید انبوه (یعنی تولید، نه چسباندن مجدد برچسب ها) پلت فرم های سرور در روسیه به عنوان یک کلاس وجود نداشت. کارخانه‌های جداگانه‌ای وجود داشتند که می‌توانستند قطعات جداگانه تولید کنند، اما به روشی بسیار محدود و اغلب مبتنی بر فناوری‌های قدیمی. بنابراین ، ما مجبور شدیم عملاً "از ابتدا" شروع کنیم و در عین حال تولید راه حل های سرور در روسیه را به سطح کیفی جدیدی ارتقا دهیم.
بنابراین، فرآیند هر تولید با یک نیاز آغاز می شود که سپس به نیازهای عمومی تبدیل می شود. چنین الزاماتی در ابتدا توسط توسعه دهندگان NORSI-TRANS در نیژنی نووگورود شکل می گیرد. الزامات، البته، نه از هوای رقیق، بلکه از نیازهای مشتریان گرفته شده است. این هنوز یک کار فنی نیست، همانطور که ممکن است به اشتباه به نظر برسد. در مرحله الزامات عمومی، تهیه مشخصات فنی کامل غیرممکن است، زیرا شرایط ناشناخته زیادی برای تولید وجود دارد.
توسعه یک مدل هدف: از ایده تا اجرا
پس از تشکیل الزامات کلی، انتخاب پایه عنصر آغاز می شود. از اطلاعات تاریخی چنین بر می آید که پایه عنصر وجود ندارد، یعنی باید ایجاد شود.
برای انجام این کار، یک نمونه آزمایشی از آنچه در بازار آزاد موجود است جمع آوری می شود که حداقل تا حدودی شبیه نمونه مورد نظر است. سپس تست های استاندارد این نمونه برای تعیین عملکرد آن انجام می شود. اگر همه چیز خوب باشد، گام بعدی توسعه مدل هدف (دو بعدی و سه بعدی) است.
سپس جستجو برای شرکت های روسی که آماده شروع تولید این آزمایشی هستند آغاز می شود.توسعه دهندگان تغییرات لازم را در هر یک از عناصر محصول بر اساس قابلیت های یک شرکت خاص انجام می دهند.
در طول فرآیند طراحی، تغییرات لازم در هر یک از عناصر محصول انجام می شود. به عنوان مثال، در حین کار با نمونه اولیه، از بسط دهنده های کلاسیک 12G SAS با تعداد زیادی سیم (با توجه به تعداد دیسک ها بسیار بزرگ) استفاده شد. این ارزان نیست، برای این پلت فرم خاص ناخوشایند است، و علاوه بر این، توسعه دهندگان دشمن خارجی هستند. اما این یک راه حل موقتی است تا نمونه را به طور کلی آزمایش کنیم و به مرحله بعد برویم. با این حال، استفاده از توسعه دهنده های SAS برای نسخه نهایی در یک پلت فرم سرور خاص مناسب نیست.
ما به گسترش دهنده های دشمن نیاز نداریم، ما خودمان با بلک جک و sh...
با در نظر گرفتن برنامه های آینده برای حجم تولید (هزاران سرور)، تصمیم گرفته شد که برای این محصول (و البته برای موارد بعدی) هواپیمای پشتی SAS خود را توسعه دهیم که بسیار کاربردی تر از یک توسعه دهنده در رابطه با این راه حل است. . طراحی و برنامه نویسی backplane توسط همین تیم توسعه دهندگان انجام می شود و تولید بردها در کارخانه Microlit در منطقه مسکو انجام می شود (ما قول مقاله جداگانه ای در مورد این کارخانه و نحوه عملکرد مادربردهای پردازنده های Elbrus می دهیم. چاپ شده در آنجا).
به هر حال، اینجا اولین نمونه اولیه آن است، اکنون کاملاً متفاوت به نظر می رسد.
و اینجا برنامه نویسی می کنند
واقعیت جالب: هنگامی که توسعه backplane آغاز شد و طراحان برای طراحی برد مرجع به توسعه دهنده تراشه SAS3 مراجعه کردند، معلوم شد که هیچ شرکتی در اروپا نمی دانست که چگونه هواپیماهای پشتی خود را توسعه دهد. پیش از این، یک سرمایه گذاری مشترک فوجیتسو و زیمنس وجود داشت، اما پس از خروج Siemens Nixdorf Informations Systeme AG از سرمایه گذاری مشترک و بسته شدن کامل بخش کامپیوتر در زیمنس، صلاحیت در این زمینه در اروپا از بین رفت.
بنابراین، توسعه‌دهنده تراشه در ابتدا بلافاصله پیشرفت‌های NORSI-TRANS را جدی نگرفت، که باعث تاخیر در توسعه طراحی نهایی شد. درست است، بعدها، وقتی جدیت نیت و صلاحیت شرکت NORSI-TRANS آشکار شد و هواپیمای پشتی توسعه و چاپ شد، نگرش او به سمت بهتر شدن تغییر کرد.
چگونه 124 دیسک و سرور را در 5 واحد خنک کنیم و زنده بمانیم؟
یک تلاش جداگانه با غذا و خنک کننده وجود داشت. واقعیت این است که بر اساس الزامات، پلت فرم E124 باید در دمای 30 درجه سانتیگراد کار کند و در آنجا برای یک دقیقه، 124 دیسک مکانیکی خوب گرم شده در 5 واحد و علاوه بر این، یک مادربرد با یک پردازنده (یعنی. این JBOD احمقانه نیست، بلکه یک کنترل کننده سیستم ذخیره سازی کامل با دیسک است).
برای خنک‌سازی (به جز فن‌های کوچک داخل)، در نهایت تصمیم گرفتیم از سه فن نسبتاً بزرگ در پشت کیس استفاده کنیم که هر کدام قابلیت تعویض گرم را دارند. برای عملکرد عادی سیستم، دو عدد کافی است (دما به هیچ وجه تغییر نمی کند)، بنابراین می توانید با خیال راحت کار تعویض فن ها را برنامه ریزی کنید و به دما فکر نکنید. اگر دو فن را خاموش کنید (مثلاً طبق قانون پستی ، در حالی که یکی در حال تعویض بود ، دومی خراب شد) ، سیستم با یک فن نیز می تواند به طور عادی کار کند ، اما دما 10-20٪ افزایش می یابد. درصد قابل قبول است به شرط اینکه حداقل یک فن دیگر به زودی نصب شود.
طرفداران (تقریباً مانند هر چیز دیگری) نیز بی نظیر بودند. دلیل منحصر به فرد بودن یک هزینه بود. در شرایط خاص، ممکن است این اتفاق بیفتد که فن ها به جای مکیدن هوا، دمیدن کل کیس از داخل، شروع به مکیدن آن کنند و سپس "خداحافظ"، یعنی پلت فرم به سرعت بیش از حد گرم می شود. بنابراین، برای جلوگیری از چنین مشکلی، تغییراتی در طراحی فن ایجاد شد و ما "دانش" خود را - یک شیر چک - اضافه کردیم. این شیر چک به آرامی اجازه می دهد تا هوا از پلت فرم مکش شود، اما در عین حال امکان مکش هوا را در هر صورت مسدود می کند.
در مرحله آزمایشی سیستم خنک کننده، خرابی های زیادی رخ داد، عناصر مختلف سیستم بیش از حد گرم شده و سوختند، اما در نهایت، توسعه دهندگان پلت فرم موفق شدند حتی از رقبای مشهور جهان به خنک کننده بهتری دست یابند.
"رژیم غذایی را نمی توان نقض کرد."
این یک داستان مشابه با منابع تغذیه بود، یعنی. آنها به طور خاص برای این پلت فرم ساخته شده اند و دلیل آن پیش پا افتاده است. هر واحد پول زیادی دارد، به همین دلیل است که چنین پلتفرم فوق متراکمی ساخته شده است و اگر اشتباه نکنم (اگر اشتباه می کنم در نظرات اصلاح کنید) تا کنون یک رکورد جهانی است، زیرا هنوز هیچ سرور یا JBOD با تعداد زیادی دیسک برای 5 واحد وجود ندارد.
بنابراین، برای تامین برق پلت فرم و در عین حال سازماندهی امکان تعویض منبع تغذیه در حالت عادی، مجموع توان واحدهای فعال باید 4 کیلووات می بود (البته چنین راه حلی در مورد دستگاه وجود ندارد. بازار)، بنابراین با راه اندازی خط تولید برای تولید انبوه سفارش داده شدند (به شما یادآوری می کنم که برای هزاران سرور از این دست برنامه ریزی شده است).
همانطور که یکی از طراحان اصلی پلت فرم می گوید، "جریان های اینجا مانند یک دستگاه جوش هستند - این خیلی سرگرم کننده نیست :-)"
در طول طراحی، همچنین امکان استفاده از منبع تغذیه نه تنها در 220 ولت، بلکه در 48 ولت نیز وجود داشت، یعنی. در معماری OPC که اکنون برای اپراتورهای مخابراتی و مراکز داده بزرگ بسیار مهم است.
در نتیجه، راه حل با منبع تغذیه، منطق راه حل را با خنک کننده تکرار می کند؛ پلت فرم می تواند به راحتی با دو منبع تغذیه کار کند، که انجام کار جایگزینی را به طور معمول ممکن می کند. اگر در صورت بروز حادثه از سه واحد منبع تغذیه تنها یک منبع تغذیه باقی بماند، می‌تواند کار سکو را در اوج بار بیرون بکشد، اما البته خروج از سکو به این شکل غیرممکن است. برای مدت طولانی
فلز و پلاستیک: همه چیز به این سادگی نیست.
تفاوت های ظریف زیادی در روند توسعه پلت فرم وجود دارد. وضعیت مشابهی نه تنها در مورد قطعات الکترونیکی (رایزرها، هواپیماهای پشتی، مادربردها و غیره) بلکه در مورد فلز و پلاستیک معمولی نیز رخ داد: به عنوان مثال، در مورد کیس، ریل و حتی واگن های دیسکی.
به نظر می رسد که هیچ مشکلی با بدنه و سایر عناصر کمتر هوشمند پلت فرم وجود ندارد. اما در عمل همه چیز متفاوت است. هنگامی که توسعه دهندگان پلتفرم برای اولین بار به کارخانه های مختلف روسیه با نیازهای تولید نزدیک شدند، مشخص شد که اکثر آنها با استفاده از روش های نسبتاً غیر مدرن کار می کنند که در نهایت هم بر کیفیت و هم کمیت محصولات تأثیر می گذارد.
اولین نتایج تولید موارد تاییدی بر این امر شد. هندسه نادرست، جوش های ناهموار، سوراخ های نادرست و هزینه های مشابه، محصول را برای استفاده نامناسب کرده است.
اکثر کارخانه‌هایی که می‌توانستند کیس‌های سرور بسازند، در آن زمان (اجازه دهید یادآوری کنم که منظور ما از «آنوقت» 2 سال پیش است) «به روش قدیمی» کار می‌کردند، یعنی مجموعه‌ای از اسناد طراحی را تولید کردند که مطابق با آن اپراتور به صورت دستی عملکرد ماشین ها را تنظیم می کرد، همچنین اغلب به جای پرچ ها از جوشکاری فلز استفاده می شد. در نتیجه، درجه پایین اتوماسیون، عامل انسانی و بوروکراتیزاسیون بیش از حد تولید به ثمر نشست. معلوم شد طولانی، بد و گران است.
ما باید به کارخانه ها ادای احترام کنیم: بسیاری از آنها از آن زمان تا حد زیادی تولید خود را مدرن کرده اند. ما کیفیت جوشکاری را بهبود بخشیدیم، بر پرچکاری مسلط شدیم و همچنین اغلب شروع به استفاده از ماشین های کنترل عددی کامپیوتری (CNC) کردیم. اکنون، به‌جای هزاران سند، داده‌های محصول مستقیماً از مدل‌های سه‌بعدی و دو بعدی در CNC بارگذاری می‌شوند.
CNC دخالت اپراتور دستگاه در فرآیند ساخت محصول را به حداقل می رساند، بنابراین عامل انسانی دیگر در زندگی دخالت نمی کند. نگرانی اصلی اپراتور عمدتاً عملیات آماده سازی و نهایی است: نصب و حذف محصول، راه اندازی ابزار و غیره.
هنگامی که قطعات جدید ظاهر می شوند، دیگر تولید متوقف نمی شود، برای تولید آنها کافی است تغییراتی در نرم افزار CNC ایجاد کنید. بر این اساس، زمان تولید قطعات برای پروژه های جدید در کارخانه ها از ماه ها به هفته ها کاهش یافته است که خبر خوبی است. و البته دقت نیز بسیار افزایش یافته است.
مادربرد و پردازنده: مشکلی ندارد
پردازنده ها و مادربردها به صورت مجموعه ای از کارخانه عرضه می شوند. این تولید در حال حاضر به خوبی ایجاد شده است، بنابراین NORSI کنترل استاندارد ورودی و کنترل خروجی را در سطح پلت فرم های تمام شده انجام می دهد.
هر مجموعه از مادربرد و پردازنده با نرم افزار به دست آمده از MCST تست می شود.
در صورت بروز مشکلات خاص (خدا را شکر در مورد مادربرد و پردازنده تعداد بسیار کمی از آنها وجود دارد) زنجیره ای از ماژول ها به سازنده بازگردانده شده و آنها را جایگزین می کند.
مونتاژ و کنترل نهایی
برای اینکه بالالایکا ما شروع به نواختن کند، تنها چیزی که باقی می ماند مونتاژ و آزمایش آن است. اکنون تولید در جریان است، سیستم به روش استاندارد در مسکو مونتاژ می شود.
هر سیستم دارای SSD های بوت (برای سیستم عامل) و اسپیندل های کامل (برای داده های آینده) است.
پس از این، تست ورودی هم از خود پلتفرم و هم دیسک های نصب شده روی آن آغاز می شود. برای انجام این کار، تمام دیسک های موجود در سیستم حداقل به مدت یک ساعت با تست خودکار بارگذاری می شوند.
خواندن و نوشتن خودکار روی هر دیسک انجام می شود و سرعت خواندن، سرعت نوشتن و دمای هر دیسک را ثبت می کند. در حالت عادی، متوسط دما باید حدود 30-35 درجه سانتیگراد باشد. در اوج ها، هر دیسک جداگانه می تواند تا 40 درجه "جهش" داشته باشد. اگر دما بیشتر شود یا سرعت از آستانه خواندن و نوشتن پایین بیاید، دیسک قرمز می شود و رد نمی شود. قطعاتی که تست ها را پشت سر گذاشته اند برای استفاده بیشتر بسته بندی می شوند.
نتیجه
افسانه ای وجود دارد که به طور فعال توسط چهره های مختلف حمایت می شود که "در روسیه آنها نمی دانند چگونه کاری بکنند جز پمپ کردن نفت." متأسفانه این افسانه حتی به سر افراد محترم و باهوش هم می خورد.
اخیراً برای یکی از همکارانم ماجرای قابل توجهی اتفاق افتاد. او از یکی از نمایشگرهای سیستم ذخیره سازی Vostok رانندگی می کرد و این سیستم ذخیره سازی در صندوق عقب ماشینش خوابیده بود (البته نه E124، ساده تر است). در بین راه یکی از نمایندگان مشتری (فرد بسیار مهمی که در یکی از ادارات دولتی در پست بالایی کار می کند) را دستگیر کرد و در ماشین تقریباً این گفتگو را انجام دادند:
همکار من: ما فقط سیستم ذخیره سازی را در البروس نشان دادیم، نتایج خوب بود، همه خوشحال بودند، اتفاقاً این سیستم ذخیره سازی برای صنعت شما نیز مفید خواهد بود.
مشتری: من می دانم که شما سیستم های ذخیره سازی دارید، اما در مورد چه نوع البروس صحبت می کنید؟
همکار من: "خب ... پردازنده روسی Elbrus ، آنها اخیراً 8 را از نظر عملکرد برای سیستم های ذخیره سازی منتشر کردند ، بر این اساس ما یک خط جدید از سیستم های ذخیره سازی روی آن به نام Vostok ایجاد کردیم."
مشتری: البروس یک کوه است! و در جامعه مودبانه داستان های پریان را در مورد پردازنده روسی بیان نکنید، این همه فقط برای جذب بودجه انجام می شود، در واقع هیچ چیز وجود ندارد و هیچ اتفاقی نخواهد افتاد.
همکار من: "به لحاظ؟ اشکالی ندارد که این سیستم ذخیره سازی خاص در صندوق عقب من باشد؟ بیا همین الان بایستیم، بهت نشون میدم!»
مشتری: "خوب است که با مزخرفات رنج ببریم، بیایید ادامه دهیم، "سیستم های ذخیره سازی روسی" وجود ندارد - این اساسا غیرممکن است."
در آن لحظه، شخص مهم نمی خواست چیزی بیشتر از البروس بشنود. البته بعدها وقتی اطلاعات را روشن کرد، اعتراف کرد که اشتباه کرده است، اما باز هم تا آخرش به صحت این اطلاعات اعتقادی نداشت.
در واقع، پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی، کشور ما در واقع در توسعه تولید میکروالکترونیک متوقف شد. یک چیزی به نفع شرکت های فراملی صادر و دزدیده شد، یک چیزی توسط شرکت خصوصی سازی داخلی دزدیده شد، یک چیزی البته سرمایه گذاری شد، اما عمدتاً به نفع همان شرکت های فراملی. درخت قطع شد، اما ریشه آن باقی ماند.
پس از تقریباً 30 سال توهم در مورد موضوع "غرب به ما کمک خواهد کرد"، تقریبا برای همه آشکار شده است که ما فقط می توانیم به خودمان کمک کنیم، بنابراین ما نیاز داریم که تولید خود را نه تنها در زمینه میکروالکترونیک، بلکه در تمام صنایع بازیابی کنیم. .
در حال حاضر، در شرایط یک بیماری همه گیر جهانی در شرایطی که زنجیره های تولید فراملیتی در واقع متوقف شده اند، از قبل مشخص شده است که احیای تولید محلی دیگر توسعه بودجه نیست، بلکه شرط بقای روسیه است. یک کشور مستقل
بنابراین، ما به جستجو و استفاده از تجهیزات روسی در زندگی ادامه می دهیم و به شما می گوییم که شرکت های ما واقعاً چه کار می کنند، با چه مشکلاتی روبرو هستند و چه تلاش های عظیمی برای حل آنها انجام می دهند.
صحبت کردن در مورد تمام جنبه های تولید در یک مقاله بسیار دشوار است، بنابراین به عنوان یک امتیاز، یک بحث آنلاین در قالب وبینار در مورد این موضوع ترتیب خواهیم داد. در این وبینار، با جزئیات و با رنگ‌های زنده در مورد جنبه‌های فنی تولید پلتفرم‌های Yakhont برای سیستم‌های ذخیره‌سازی Vostok صحبت خواهیم کرد و به تمام سوالات، حتی پیچیده‌ترین، به صورت آنلاین پاسخ خواهیم داد.
همکار ما نماینده توسعه دهنده پلتفرم، شرکت NORSI-TRANS خواهد بود. این وبینار در تاریخ 05.06.2020/XNUMX/XNUMX برگزار می‌شود، علاقه‌مندان به شرکت می‌توانند از طریق لینک زیر ثبت نام کنند: .
با تشکر از همه شما، مثل همیشه، منتظر نظرات سازنده هستیم.
منبع: www.habr.com