Sziasztok. Ahogy ígértük, elmerítjük a Habr olvasóit az Aerodisk Vostok tárolórendszerek Elbrus processzorokon való orosz hardverplatformjainak gyártásának részleteiben. Ebben a cikkben lépésről lépésre ismertetjük a Yakhont-UVM E124 platform gyártását, amely hatékonyan 5 lemezt tud 124 egységben tárolni, +30 Celsius fokos hőmérsékleten tud működni, és ugyanakkor nem csak működik, hanem működik. jól.
05.06.2020-án webináriumot is szervezünk, ahol részletesen beszélünk a Vostok tárolórendszerek gyártásának technikai árnyalatairól és válaszolunk a felmerülő kérdésekre. A webináriumra az alábbi linken lehet regisztrálni:
Szóval, menjünk!
Mielőtt belemerülnénk a most szerveződő folyamatba, egy kis történelmi háttér két évvel ezelőttről. Amikor a cikkben ismertetett platformok fejlesztése elkezdődött, a gyártás feltételei enyhén szólva nem léteztek. Ennek megvannak az okai, ezeket mindenki ismeri: az oroszországi szerverplatformok tömeggyártása (nevezetesen a matricák gyártása, nem újraragasztása) osztályként hiányzott. Külön gyárak voltak, amelyek egyedi alkatrészeket tudtak gyártani, de nagyon korlátozottan és gyakran elavult technológiákon alapultak. Ezért gyakorlatilag „a nulláról” kellett kezdenünk, és egyúttal minőségileg új szintre kell emelnünk a szervermegoldások gyártását Oroszországban.
Tehát minden termelés folyamata egy szükséglettel kezdődik, amely aztán általános követelményekké alakul át. Az ilyen követelményeket kezdetben a NORSI-TRANS Nyizsnyij Novgorod fejlesztői határozzák meg. A követelmények természetesen nem légből kapottak, hanem a vásárlók igényeiből. Ez még nem technikai feladat, ahogyan tévesen tűnhet. Az általános követelmények szakaszában lehetetlen teljes körű műszaki specifikációt készíteni, mivel túl sok ismeretlen feltétel van a gyártásban.
Célmodell kidolgozása: az ötlettől a megvalósításig
Az általános követelmények kialakítása után kezdődik az elembázis kiválasztása. A történeti információkból az következik, hogy az elembázis nem létezik, azaz létre kell hozni.
Ehhez a szabad piacon kaphatókból összeállítanak egy próbamintát, amely legalább valamennyire hasonlít a célmintához. Ezt követően a mintán standard teszteket hajtanak végre a teljesítmény meghatározására. Ha minden rendben van, akkor a következő lépés a célmodell (2D és 3D) fejlesztése.
Ezután megkezdődik az orosz vállalatok keresése, amelyek készen állnak a pilot gyártásának megkezdésére. A fejlesztők elvégzik a szükséges módosításokat a termék minden elemén, az adott vállalkozás képességei alapján.
A tervezési folyamat során az egyes termékelemeken elvégzik a szükséges módosításokat. Például a prototípussal végzett munka során klasszikus 12G SAS bővítőket használtak nagy számú vezetékkel (a lemezek számát tekintve nagyon nagyok). Nem olcsó, kényelmetlen ehhez a platformhoz, ráadásul az ellenség bővítői idegenek. De ez egy ideiglenes megoldás a minta egészének tesztelésére és a következő lépésre való továbblépésre. Egy adott szerverplatformon azonban nem alkalmas SAS bővítők használata a végleges verzióhoz.
Nincs szükségünk ellenséges bővítőkre, elkészítjük saját hátlapunkat blackjack és sh...
Figyelembe véve a jövőbeni gyártási volumen (több ezer szerver) terveit, úgy döntöttünk, hogy ehhez a termékhez (és természetesen a későbbiekhez) saját SAS hátlapot fejlesztünk, amely ennél a megoldásnál sokkal funkcionálisabb, mint egy bővítő. . A hátlap tervezését és programozását ugyanaz a fejlesztői csapat végzi, a lapok gyártását pedig a moszkvai régióban található Microlit üzemben (erről az üzemről és az Elbrus processzorok alaplapjairól külön cikket ígérünk ott nyomtatva).
Egyébként itt az első prototípusa, most már teljesen másképp néz ki.
És itt programozzák
Érdekes tény: amikor elkezdődött a hátlap fejlesztése, és a tervezők a SAS3 chip fejlesztőjéhez fordultak referencialap tervezésért, kiderült, hogy Európában egyetlen cég sem tudja, hogyan kell saját hátlapot fejleszteni. Korábban működött egy Fujitsu-Siemens vegyes vállalat, de miután a Siemens Nixdorf Informations systeme AG kilépett a vegyes vállalatból, és a Siemens számítástechnikai részlegét teljesen bezárták, az európai kompetencia ezen a területen elveszett.
Ezért a chip fejlesztője kezdetben nem vette azonnal komolyan a NORSI-TRANS fejlesztéseit, ami késéseket okozott a végső terv kidolgozásában. Igaz, később, amikor a NORSI-TRANS cég szándékainak és hozzáértésének komolysága nyilvánvalóvá vált, a hátlapot kifejlesztették és kinyomtatták, hozzáállása jó irányba változott.
Hogyan lehet lehűteni 124 lemezt és egy szervert 5 egységben, és életben maradni?
Külön küldetés volt étellel és hűtéssel. A helyzet az, hogy a követelmények alapján az E124 platformnak 30 Celsius fokos hőmérsékleten kell működnie, és ott egy percig 124 jól fűtött mechanikus lemez 5 egységben, és ráadásul egy processzoros alaplap (pl. ez nem hülye JBOD, hanem egy teljes értékű tárolórendszer-vezérlő lemezekkel).
A hűtéshez (kivéve a belső kis ventilátorokat) végül úgy döntöttünk, hogy három meglehetősen nagy ventilátort használunk a ház hátulján, mindegyik üzem közben cserélhető. A rendszer normál működéséhez elegendő kettő (a hőmérséklet egyáltalán nem változik), így biztonságosan megtervezheti a ventilátorok cseréjét, és nem gondol a hőmérsékletre. Ha lekapcsolsz két ventilátort (pl. az aljasság törvénye szerint, miközben az egyiket cserélték, a második elromlott), akkor egy ventilátorral a rendszer is normálisan működhet, de a hőmérséklet 10-20%-kal nő. százalék, ami elfogadható, feltéve, hogy hamarosan legalább egy ventilátort telepítenek.
A rajongók (mint szinte minden más) is egyedinek bizonyultak. Az egyediség oka egy költség volt. Bizonyos körülmények között előfordulhat, hogy a ventilátorok ahelyett, hogy levegőt szívnának, belülről fújják be az egész házat, elkezdhetik beszívni azt, majd „viszlát”, vagyis a platform gyorsan túlmelegszik. Ezért az ilyen probléma megelőzése érdekében változtatásokat hajtottak végre a ventilátor kialakításában, és hozzáadtuk a saját „know-how-nkat” - egy visszacsapó szelepet. Ez a visszacsapó szelep nyugodtan lehetővé teszi a levegő kiszívását az emelőkosárból, ugyanakkor megakadályozza a levegő visszaszívását minden esetben.
A hűtőrendszer tesztelésének szakaszában sok meghibásodás történt, a rendszer különböző elemei túlhevültek, leégtek, de végül a platformfejlesztőknek még a világhírű versenytársaknál is jobb hűtést sikerült elérniük.
"Az étrendet nem lehet megszegni."
Hasonló történet volt a tápegységekkel, pl. kifejezetten erre a platformra készültek, és az ok banális. Minden egység nagyon sok pénz, ezért is készült egy ilyen szupersűrű platform, és ha nem tévedek (javítsatok kommentben, ha tévedek), ez eddigi világrekord, mert Még nincsenek olyan szerverek vagy JBOD-k, amelyek nagy számú lemezt tartalmaznának 5 egységhez.
Így a platform áramellátása és egyben a tápellátás normál üzemmódban történő cseréjének megszervezése érdekében az aktív egységek összteljesítményének 4 kilowattnak kellett lennie (természetesen ilyen megoldások nincsenek a piacra), így megrendelésre készültek egy sorozatgyártású gyártósor elindításával ( Hadd emlékeztessem önöket, hogy több ezer ilyen szervert terveznek).
Ahogy a platform egyik fő tervezője fogalmazott: „Itt az áramok olyanok, mint egy hegesztőgépben – ez nem valami mulatság :-)”
A tervezés során arra is lehetőség nyílt, hogy a tápegységet ne csak 220V-on, hanem 48V-on is üzemeltethessük, i.e. az OPC architektúrában, ami ma már nagyon fontos a távközlési szolgáltatók és a nagy adatközpontok számára.
Ennek eredményeként a tápegységes megoldás megismétli a hűtési megoldás logikáját, a platform két tápegységgel is kényelmesen tud működni, ami lehetővé teszi a cseremunkák szokásos elvégzését. Ha baleset esetén a háromból csak egy tápegység marad meg, akkor csúcsterhelésnél is ki tudja húzni a platform munkáját, de természetesen ebben a formában nem lehet elhagyni a platformot. hosszú ideje.
Fém és műanyag: nem minden olyan egyszerű, kiderül.
A platformfejlesztési folyamatnak számos árnyalata van. Hasonló helyzet nem csak az elektronikai alkatrészekkel (emelkedők, hátlapok, alaplapok stb.) fordult elő, hanem a közönséges fémekkel és műanyagokkal is: például a házzal, a sínekkel, sőt a lemezkocsikkal is.
Úgy tűnik, hogy a testtel és a platform egyéb kevésbé intelligens elemeivel nem lehet gond. De a gyakorlatban minden más. Amikor a platformfejlesztők először keresték meg a különböző orosz gyárakat termelési igényekkel, kiderült, hogy a legtöbbjük meglehetősen korszerűtlen módszerekkel dolgozott, ami végső soron a termékek minőségét és mennyiségét egyaránt befolyásolta.
Az esetek előállításának első eredményei ezt igazolták. A helytelen geometria, durva hegesztések, pontatlan furatok és hasonló költségek miatt a termék alkalmatlanná vált a használatra.
A legtöbb szerverházat készíteni képes gyár akkoriban (hadd emlékeztessem önöket, hogy „akkor” alatt 2 évvel ezelőtt) „régi módon” működött, vagyis egy rakás tervdokumentációt készítettek, amelyeknek megfelelően a a kezelő manuálisan állította be a gépek működését, szintén gyakran szegecs helyett fémhegesztést alkalmaztak. Ennek eredményeként az alacsony automatizáltság, az emberi tényező és a termelés túlzott bürokratizáltsága meghozta gyümölcsét. Hosszú lett, rossz és drága.
A gyárak előtt tisztelegnünk kell: sokan azóta nagymértékben korszerűsítették termelésüket. Javítottuk a hegesztés minőségét, elsajátítottuk a szegecselést, és gyakran elkezdtük a számítógépes numerikus vezérlésű (CNC) gépek használatát is. Mostantól a rengeteg dokumentum helyett a termékadatok közvetlenül a 3D és 2D modellekből töltődnek be a CNC-be.
A CNC minimálisra csökkenti a gépkezelő beavatkozását a termék gyártási folyamatába, így az emberi tényező már nem zavarja az életet. Az üzemeltető fő gondja elsősorban az előkészítő és befejező műveletek: a termék be- és kiszerelése, szerszámok beállítása stb.
Új alkatrészek megjelenésekor a gyártás már nem áll le, ezek gyártásához elegendő a CNC szoftver módosítása. Ennek megfelelően a gyári új projektek alkatrészeinek gyártási ideje hónapokról hetekre csökkent, ami jó hír. És persze a pontosság is nagyot nőtt.
Alaplap és processzor: nincs probléma
A processzorok és az alaplapok gyári készletben érkeznek. Ez a gyártás már elég jól bejáratott, így a NORSI szabványos bemenet- és kimenetvezérlést végez a kész platformok szintjén.
Minden alaplap- és processzorkészletet az MCST-től beszerzett szoftverrel tesztelnek.
Bizonyos problémák esetén (hála istennek nagyon kevés van belőlük alaplappal és processzorral) jól működik a modulok gyártóhoz való visszaküldésének és cseréjének láncolata.
Összeszerelés és végső ellenőrzés
Ahhoz, hogy a balalajkánk elkezdjen játszani, már csak össze kell szerelni és tesztelni kell. Most a gyártás folyamatban van, a rendszert Moszkvában szabványos módon szerelik össze.
Minden rendszerhez rendszerindító SSD-k (az operációs rendszerhez) és teljes orsók (a jövőbeli adatokhoz) tartoznak.
Ezt követően megkezdődik magának a platformnak és a rá telepített lemezeknek a bemeneti tesztelése. Ehhez a rendszerben lévő összes lemezre legalább egy órán keresztül automatikus teszteket kell betölteni.
Automatikus olvasás és írás történik minden lemezen, rögzítve az egyes lemezek olvasási sebességét, írási sebességét és hőmérsékletét. Normál üzemmódban az átlagos hőmérséklet 30-35 Celsius fok körül legyen. Csúcsokon minden egyes lemez akár 40 fokot is „pattanhat”. Ha a hőmérséklet emelkedik, vagy a sebesség az olvasási-írási küszöb alá esik, a lemez pirosra vált, és nem lehet elutasítani. A teszteken átesett alkatrészeket csomagoljuk a további felhasználáshoz.
Következtetés
Van egy mítosz, amelyet különböző számadatok aktívan támogatnak, miszerint „Oroszországban nem tudnak mást csinálni, csak olajat pumpálni”. Sajnos ez a mítosz még tisztelt és intelligens emberek fejébe is beleüt.
Nemrég történt egy figyelemre méltó történet egy kollégámmal. A Vostok tárolórendszer egyik kijelzőjéről hajtott, és ez a tárolórendszer feküdt az autója csomagtartójában (persze nem az E124, az egyszerűbb). Útközben elfogta az ügyfél egyik képviselőjét (egy nagyon fontos személy, az egyik kormányhivatalnál magas beosztásban dolgozik), és az autóban körülbelül a következő beszélgetést folytatták:
A kollégám: „Most mutattuk be a tárolórendszert az Elbruson, az eredmények jók voltak, mindenki elégedett volt, mellesleg ez a tárolórendszer az Ön iparágában is hasznos lesz”
Vevő: – Tudom, hogy vannak tárolórendszereid, de milyen Elbrusról beszélsz?
A kollégám: "Nos... az orosz Elbrus processzort, a közelmúltban kiadták a 8-ast, ami a tárolórendszerek teljesítményét illeti, ennek megfelelően új tárolórendszereket készítettünk rá Vostok néven"
Vevő: „Az Elbrus egy hegy! És ne hangoztass meséket az orosz processzorról az udvarias társadalomban, mindezt csak azért teszik, hogy elnyeljék a költségvetést, a valóságban nincs és nem történik semmi.”
A kollégám: "Ami szempontból? Nem baj, hogy ez a bizonyos tárolórendszer a csomagtartómban van? Azonnal álljunk meg, megmutatom!"
Vevő: „Jó szenvedni a hülyeségekkel, menjünk tovább, nincsenek „orosz tárolórendszerek” – ez alapvetően lehetetlen”
Abban a pillanatban a fontos személy nem akart többet hallani Elbrusról. Természetesen később, amikor tisztázta az információkat, elismerte, hogy tévedett, de ennek ellenére a végsőkig nem hitt ezen információk valódiságában.
Valójában a Szovjetunió összeomlása után hazánk valóban megállt a mikroelektronikai gyártás fejlesztésében. Valamit exportáltak és elloptak a transznacionális vállalatok javára, valamit ellopott a helyi privatizációs cég, valamit természetesen befektettek, de főleg ugyanazon transznacionális vállalatok javára. A fát kivágták, de a gyökér megmaradt.
A „Nyugat segíteni fog rajtunk” témával kapcsolatos közel 30 éves illúziók után szinte mindenki számára nyilvánvalóvá vált, hogy csak magunkon tudunk segíteni, ezért nem csak a mikroelektronika területén, hanem minden iparágban vissza kell állítanunk a termelést. .
Jelenleg egy globális világjárvány körülményei között, ahol a transznacionális termelési láncok ténylegesen leálltak, már világossá válik, hogy a helyi termelés helyreállítása már nem a költségvetések fejlesztése, hanem Oroszország fennmaradásának feltétele. független állam.
Ezért továbbra is keresni és használni fogjuk az orosz berendezéseket az életben, és elmeséljük, hogy cégeink valójában mit csinálnak, milyen problémákkal kell szembenézniük, és milyen titáni erőfeszítéseket tesznek ezek megoldására.
Elég nehéz a gyártás minden aspektusáról egy cikkben beszélni, ezért bónuszként webinárium formátumban online beszélgetést szervezünk a témában. Ezen a webináriumon részletesen és részletesen beszélünk a Yakhont platformok Vostok tárolórendszerekhez való gyártásának technikai vonatkozásairól, és válaszolunk minden, még a legtrükkösebb online kérdésre is.
Beszélgetőtársunk a platformfejlesztő NORSI-TRANS cég képviselője lesz. A webinárium 05.06.2020-án lesz, a részt venni kívánók az alábbi linken tudnak regisztrálni: .
Köszönjük mindenkinek, mint mindig, most is várjuk az építő jellegű hozzászólásokat.
Forrás: will.com