Beannachdan do choimhearsnachd Habr! Sgrìobh mi o chionn ghoirid mun chiad dreach de bhòrd brabhsair againn []. Agus an-diugh tha mi airson innse dhuibh mar a bha sinn ag obair air an dreach cuimhne ruigsinneachd air thuaiream.
Tha sinn dèidheil air mion-fhrithealaichean a ghabhas cleachdadh airson leasachadh ionadail agus aoigheachd ionadail. Eu-coltach ri coimpiutairean deasg no coimpiutairean-uchd, tha na frithealaichean againn air an dealbhadh gus obrachadh 24/7, faodar an toirt còmhla gu sgiobalta, mar eisimpleir, bha 4 pròiseasairean ann am brabhsair, agus às deidh 5 mionaidean bha 16 pròiseasairean (gun uidheamachd lìonra a bharrachd) agus seo uile. ann am factar cruth teann sàmhach agus lùth-èifeachdach.
Tha ailtireachd ar frithealaichean stèidhichte air prionnsapal cruinneachadh togail, i.e. bidh sinn a’ dèanamh bùird cnuasachaidh a bhios, a’ cleachdadh an lìonra ethernet air a’ bhòrd, a’ ceangal grunn mhodalan coimpiutaireachd (pròiseasaran). Gus a dhèanamh nas sìmplidhe, cha bhith sinn a’ dèanamh na modalan coimpiutaireachd againn fhèin fhathast, ach a’ cleachdadh Modalan Coimpiutaireachd Raspberry Pi agus bha sinn an dòchas gu mòr airson a’ mhodal CM4 ùr. Ach, chaidh a h-uile càil an aghaidh nam planaichean leis a’ bhàillidh cruth ùr aca agus tha mi a’ smaoineachadh gu bheil mòran diombach.
Fon ghearradh, mar a chaidh sinn bho V1 gu V2 agus mar a bha againn ri faighinn a-mach leis a’ bhàillidh foirm ùr Raspberry Pi CM4.
Mar sin, às deidh dhut cruinneachadh airson 7 nodan a chruthachadh, is e na ceistean - dè an ath rud? Ciamar a mheudachadh luach an toraidh? 8, 10 no 16 nodan? Dè an luchd-saothrachaidh mhodalan? A 'smaoineachadh mun toradh gu h-iomlan, thuig sinn nach e am prìomh rud an seo an àireamh de nodan no cò an neach-dèanamh, ach fìor bhrìgh chruinneachaidhean mar bhloc togail. Feumaidh sinn coimhead airson an ìre as lugha de bhloc togail a tha sin
A 'chiad fhear, a bhith na bhuidheann agus aig an aon àm comasach air diosgan agus bùird leudachaidh a cheangal. Bu chòir gum biodh am bloc cnuasachaidh na nód bunaiteach fèin-sheasmhach agus le raon farsaing de roghainnean leudachaidh.
An dàrna fear, gus an urrainnear na blocaichean cnuasachaidh as ìsle a cheangal ri chèile le bhith a’ togail chlàran de mheud nas motha agus gus am bi e èifeachdach a thaobh buidseit agus astar sgèileachaidh. Feumaidh an astar sgèile a bhith nas luaithe na bhith a’ ceangal choimpiutairean àbhaisteach ri lìonra agus tòrr nas saoire na bathar-cruaidh an fhrithealaiche.
San treas àite, bu chòir na h-aonadan cnuasachaidh as ìsle a bhith teann gu leòr, gluasadach, lùth-èifeachdach, cosg-èifeachdach agus gun a bhith dùbhlanach a thaobh suidheachaidhean obrachaidh. Is e seo aon de na prìomh eadar-dhealachaidhean bho racaichean frithealaiche agus a h-uile càil co-cheangailte riutha.
Thòisich sinn le bhith a 'dearbhadh an àireamh de nodan.
Àireamh de nodan
Le breithneachaidhean loidsigeach sìmplidh, thuig sinn gur e 4 nodan an roghainn as fheàrr airson a’ bhloc cnuasachaidh as ìsle. Chan e cruinneachadh a th’ ann an nód 1, chan eil nodan 2 gu leòr (1 neach-obrach maighstir 1, chan eil e comasach sgèileadh taobh a-staigh bloca, gu sònraichte airson roghainnean ioma-ghnèitheach), tha 3 nodan a’ coimhead ceart gu leòr, ach chan eil iomadach cumhachd de 2 ann agus sgèileadh a-staigh. tha bloc cuibhrichte, thig nodan 6 aig prìs cha mhòr mar nodan 7 (bhon eòlas againn tha seo mar phrìs cosgais mòr mar-thà), tha 8 tòrr, chan eil e a’ freagairt air factar cruth beag ITX agus fuasgladh PoC eadhon nas daoire.
Thathas den bheachd gur e ceithir nodan gach bloc am meadhan òir:
- nas lugha de stuthan airson gach bòrd cnuasachaidh, mar sin nas saoire a dhèanamh
- iomadachadh de 4, tha 4 blocaichean gu h-iomlan a’ toirt 16 pròiseasairean fiosaigeach
- cuairt seasmhach 1 maighstir agus 3 luchd-obrach
- eadar-dhealachaidhean nas ioma-ghnèitheach, modalan coimpiutaireachd coitcheann + luathaichte
- factar cruth beag ITX le draibhearan SSD agus cairtean leudachaidh
Modalan coimpiutaireachd
Tha an dàrna dreach stèidhichte air CM4, bha sinn den bheachd gun tèid a leigeil ma sgaoil ann am factar cruth SODIMM. Ach…
Rinn sinn co-dhùnadh bòrd nighean SODIMM a dhèanamh agus CM4 a chruinneachadh gu dìreach ann am modalan gus nach fheum luchd-cleachdaidh smaoineachadh air CM4.
Modal Turing Pi Compute a’ toirt taic do Raspberry Pi CM4
San fharsaingeachd, ann a bhith a 'lorg mhodalan, chaidh margaidh iomlan de mhodalan coimpiutaireachd fhosgladh bho mhodalan beaga le 128 MB RAM gu 8 GB RAM. Tha modalan le 16 GB RAM agus barrachd air thoiseach. Airson aoigheachd tagraidh iomaill stèidhichte air teicneòlasan dùthchasach sgòthan, chan eil 1 GB de RAM gu leòr mu thràth, agus tha coltas mhodalan o chionn ghoirid airson 2, 4 agus eadhon 8 GB de RAM a ’toirt seachad deagh rùm airson fàs. Bheachdaich iad eadhon air roghainnean le modalan FPGA airson tagraidhean ionnsachadh innealan, ach chaidh dàil a chuir air an taic aca leis nach eil an eag-shiostam bathar-bog air a leasachadh. Fhad ‘s a bha sinn a’ sgrùdadh margaidh mhodalan, thàinig sinn suas leis a ’bheachd a bhith a’ cruthachadh eadar-aghaidh uile-choitcheann airson modalan, agus ann an V2 bidh sinn a ’tòiseachadh air eadar-aghaidh mhodalan coimpiutaireachd aonachadh. Leigidh seo le sealbhadairean an dreach V2 modalan a cheangal bho luchd-saothrachaidh eile agus am measgachadh airson gnìomhan sònraichte.
Tha V2 a’ toirt taic don loidhne Modal Coimpiutaireachd Raspberry Pi 4 (CM4) gu lèir, a’ toirt a-steach dreachan Lite agus modalan 8 GB RAM
Iomall
Às deidh dhuinn reiceadair nam modalan agus an àireamh de nodan a dhearbhadh, chaidh sinn chun bhus PCI air a bheil na h-iomaill. Is e am bus PCI an ìre àbhaisteach airson iomaill agus lorgar e anns cha mhòr a h-uile modal coimpiutaireachd. Tha grunn nodan againn, agus gu h-iomchaidh, bu chòir gum biodh e comasach dha gach nód innealan PCI a cho-roinn ann am modh iarrtas co-aontach. Mar eisimpleir, mas e diosc a th ’ann ceangailte ris a’ bhus, tha e ri fhaighinn leis a h-uile nod. Thòisich sinn a’ coimhead airson suidsichean PCI le taic ioma-aoigheachd agus lorg sinn nach robh gin dhiubh a’ freagairt air na riatanasan againn. Bha na fuasglaidhean sin uile gu ìre mhòr cuingealaichte ri aoigheachd 1 no ioma-aoigheachd, ach às aonais modh iarrtasan co-aontach gu puingean crìochnachaidh. Is e an dàrna duilgheadas an cosgais àrd de $ 50 no barrachd gach chip. Ann an V2, chuir sinn romhainn deuchainnean le suidsichean PCI a chuir dheth (tillidh sinn thuca nas fhaide air adhart mar a bhios sinn a’ leasachadh) agus chaidh sinn air an t-slighe gu bhith a ’sònrachadh àite airson gach nód: nochd a’ chiad dà nodan mion-phort luath PCI gach nód, an treas nód rianadair SATA 2-phort fosgailte 6 Gbps. Gus faighinn gu diosgan bho nodan eile, faodaidh tu an siostam faidhle lìonra a chleachdadh taobh a-staigh a’ bhuidheann. Carson nach biodh?
Sneakpeek
Cho-dhùin sinn cuid de sgeidsichean a cho-roinn air mar a tha an ìre as lugha de bhlocaichean air a thighinn air adhart thar ùine tro dheasbad agus meòrachadh.
Mar thoradh air an sin, thàinig sinn gu aonad brabhsair le nodan 4 260-pin, 2 phuirt mini PCIe (Gen 2), puirt 2 SATA (Gen 3). Tha tionndadh fo stiùir Layer-2 aig a’ bhòrd le taic VLAN. Chaidh port beag PCIe a thoirt air falbh bhon chiad nód, anns an urrainn dhut cairt lìonra a chuir a-steach agus port Ethernet eile no modem 5G fhaighinn agus router a dhèanamh airson an lìonra air a’ bhraisle agus puirt Ethernet bhon chiad nód.
Tha barrachd fheartan aig a ’bhus brabhsair, a’ toirt a-steach comas modalan a lasadh gu dìreach tro gach slot agus gu dearbh luchd-ceangail FAN air gach nód le smachd astair.
Iarrtas
Bun-structar Edge airson tagraidhean & seirbheisean fèin-aoigheachd
Dhealbhaich sinn V2 gus a bhith mar an ìre as lugha de thogail airson bun-structar iomall ìre luchd-cleachdaidh / malairteach. Le V2, tha e saor tòiseachadh air dearbhadh-bheachd agus sgèile mar a bhios tu a’ fàs, mean air mhean a’ giùlain thagraidhean a tha nas èifeachdaiche a thaobh cosgais agus nas practaigeach airson aoigheachd a thoirt air an oir. Faodar blocaichean cruinneachaidh a cheangal ri chèile gus cruinneachaidhean nas motha a thogail. Faodar seo a dhèanamh mean air mhean gun mòran cunnart a stèidheachadh
pròiseasan. Mar-thà an-diugh tha àireamh mhòr de thagraidhean airson gnìomhachas, .
Stèisean-obrach ARM
Le suas ri 32 GB RAM gach brabhsair, faodar a’ chiad nód a chleachdadh airson dreach deasg an OS (mar eisimpleir, Ubuntu Desktop 20.04 LTS) agus na 3 nodan eile airson gnìomhan cruinneachaidh, deuchainn agus deasbaid, a’ leasachadh fuasglaidhean dùthchasach sgòthan airson ARM cnuasaichean. Mar nód airson CI / CD air bun-structar iomall ARM anns a’ phrod.
Tha cruinneachadh Turing V2 le modalan CM4 cha mhòr co-ionann a thaobh ailtireachd (eadar-dhealachadh ann an dreachan beaga de ARMv8) ri cruinneachadh stèidhichte air eisimpleirean AWS Graviton. Bidh pròiseasar modal CM4 a’ cleachdadh ailtireachd ARMv8 gus an urrainn dhut ìomhaighean agus tagraidhean a thogail airson eisimpleirean AWS Graviton 1 agus 2, a tha aithnichte a bhith tòrr nas saoire na eisimpleirean x86.
Source: www.habr.com