כיצד מייצרים חומרה רוסית עבור מערכת האחסון Aerodisk Vostok ב-Elbrus

שלום לכולם. כפי שהבטחנו, אנו שוקעים את קוראי Habr בפרטי הייצור של פלטפורמות חומרה רוסיות עבור מערכות אחסון Aerodisk Vostok על מעבדי Elbrus. במאמר זה נתאר שלב אחר שלב את הייצור של פלטפורמת Yakhont-UVM E124, המחזיקה למעשה 5 דיסקים ב-124 יחידות, יכולה לפעול בטמפרטורה של +30 מעלות צלזיוס, ובמקביל לא רק עובדת, אלא עובדת. נו.

אנו גם מארגנים סמינר מקוון ב-05.06.2020/XNUMX/XNUMX, בו נדבר בפירוט על הניואנסים הטכניים של ייצור מערכת האחסון Vostok ונענה על כל שאלה. ניתן להירשם לסמינר המקוון באמצעות הקישור: https://aerodisk.promo/webinarnorsi/

אז בואו נלך!

לפני שצולל לתהליך שמתארגן עכשיו, קצת רקע היסטורי מלפני שנתיים. בזמן שהחל פיתוח הפלטפורמות המתוארות במאמר זה, התנאים לייצורן היו, בלשון המעטה, לא קיימים. ישנן סיבות לכך, הן ידועות לכולם: ייצור המוני (כלומר ייצור, לא הדבקה מחדש של מדבקות) של פלטפורמות שרתים ברוסיה נעדר כמעמד. היו מפעלים נפרדים שיכלו לייצר רכיבים בודדים, אבל בצורה מאוד מוגבלת ולעיתים מבוססת על טכנולוגיות מיושנות. לכן, היינו צריכים להתחיל כמעט "מאפס" ובמקביל להעלות את ייצור פתרונות השרת ברוסיה לרמה חדשה מבחינה איכותית.

אז, תהליך של כל ייצור מתחיל עם צורך, אשר הופך לאחר מכן לדרישות כלליות. דרישות כאלה נוצרות בתחילה על ידי מפתחי NORSI-TRANS בניז'ני נובגורוד. הדרישות כמובן לא נלקחות יש מאין, אלא מצרכי הלקוחות. זו עדיין לא משימה טכנית, כפי שזה עשוי להיראות בטעות. בשלב של דרישות כלליות, אי אפשר ליצור מפרט טכני מלא, מכיוון שיש יותר מדי תנאים לא ידועים לייצור.

פיתוח מודל יעד: מרעיון ליישום

לאחר היווצרות הדרישות הכלליות, הבחירה של בסיס האלמנט מתחילה. ממידע היסטורי עולה שבסיס היסוד אינו קיים, כלומר יש ליצור אותו.

לשם כך, מרכיבים מדגם פיילוט ממה שקיים בשוק הפתוח, שדומה לפחות במידת מה למטרה. לאחר מכן, מבוצעות בדיקות סטנדרטיות של מדגם זה כדי לקבוע את הביצועים שלה. אם הכל טוב, אז השלב הבא הוא לפתח את מודל היעד (2D ו-3D).

לאחר מכן מתחיל החיפוש אחר מפעלים רוסים שמוכנים להתחיל בייצור של פיילוט זה.המפתחים מבצעים את השינויים הדרושים לכל אחד ממרכיבי המוצר, בהתבסס על היכולות של מיזם מסוים.

במהלך תהליך העיצוב, מתבצעים השינויים הדרושים לכל אחד ממרכיבי המוצר. לדוגמה, במהלך העבודה עם אב הטיפוס, נעשה שימוש במרחבי 12G SAS קלאסיים עם מספר רב של חוטים (גדולים מאוד, בהתחשב במספר הדיסקים). זה לא זול, זה לא נוח לפלטפורמה הספציפית הזו, וחוץ מזה, המרחיבים של האויב זרים. אבל זהו פתרון זמני על מנת לבדוק את המדגם בכללותו ולעבור לשלב הבא. עם זאת, לא מתאים להשתמש במרחבי SAS עבור הגרסה הסופית בפלטפורמת שרת ספציפית.

אנחנו לא צריכים מרחיבים של אויב, אנחנו ניצור את המטוס האחורי שלנו עם בלאק ג'ק וש...

בהתחשב בתוכניות עתידיות לנפחי ייצור (אלפי שרתים), הוחלט לפתח עבור המוצר הזה (וכמובן, עבור הבאים) את ה-SAS האחורי שלנו, שהוא הרבה יותר פונקציונלי מאשר מרחיב ביחס לפתרון הזה . התכנון והתכנות של ה-backplane מתבצע על ידי אותו צוות מפתחים, וייצור הלוחות מתבצע במפעל Microlit באזור מוסקבה (אנו מבטיחים מאמר נפרד על המפעל הזה ואיך הם לוחות אם למעבדי Elbrus מודפס שם).

אגב, הנה אב הטיפוס הראשון שלו, עכשיו הוא נראה אחרת לגמרי.

והנה הם מתכנתים את זה

עובדה מעניינת: כשהחל פיתוח ה-backplane, והמעצבים פנו למפתח שבב SAS3 לצורך עיצוב לוח התייחסות, התברר שאף חברה אחת באירופה לא ידעה לפתח את ה-backplane שלהם. בעבר היה מיזם משותף של Fujitsu-Siemens, אך לאחר ש-Siemens Nixdorf Informations systeme AG עזבה את המיזם המשותף וסגירתה המוחלטת של מחלקת המחשבים בסימנס, אבד היכולות בתחום זה באירופה.

לכן, מפתח השבבים לא לקח ברצינות מיד את הפיתוחים של NORSI-TRANS, מה שגרם לעיכובים בפיתוח העיצוב הסופי. נכון, מאוחר יותר, כאשר התבררה חומרת הכוונות והכשירות של חברת NORSI-TRANS, והמטוס האחורי פותח והודפס, השתנתה הגישה שלו לטובה.

איך לקרר 124 דיסקים ושרת ב-5 יחידות, ולהישאר בחיים?

היה חיפוש נפרד עם אוכל וקירור. העובדה היא שבהתבסס על הדרישות, פלטפורמת E124 חייבת לפעול בטמפרטורה של 30 מעלות צלזיוס, ושם, למשך דקה, 124 דיסקים מכניים מחוממים היטב ב-5 יחידות, ויותר מכך, לוח אם עם מעבד (כלומר. זה לא JBOD טיפשי, אלא בקר מערכת אחסון מלא עם דיסקים).

לקירור (למעט המאווררים הקטנים בפנים), החלטנו בסופו של דבר להשתמש בשלושה מאווררים גדולים למדי בחלק האחורי של המארז, כאשר כל אחד מהם ניתן להחלפה חמה. להפעלה רגילה של המערכת, מספיקים שניים (הטמפרטורה אינה משתנה כלל), כך שתוכל לתכנן בבטחה את עבודת החלפת המאווררים ולא לחשוב על הטמפרטורה. אם מכבים שני מאווררים (לדוגמה, על פי חוק הרעות, בזמן שהחליפו אחד, השני נשבר), אז עם מאוורר אחד המערכת יכולה גם לעבוד כרגיל, אבל הטמפרטורה תעלה ב-10-20% אחוז, וזה מקובל בתנאי שלפחות מאוורר אחד נוסף יותקן בקרוב.

גם המעריצים (כמו כמעט כל דבר אחר) התבררו כייחודיים. הסיבה לייחודיות הייתה עלות אחת. בתנאים מסוימים, זה עלול לקרות שהמאווררים, במקום למצוץ אוויר, לנשוף את המארז כולו מבפנים, יכולים להתחיל לשאוב אותו פנימה, ואז "להתראות", כלומר, הפלטפורמה תתחמם במהירות. לכן, על מנת למנוע בעיה כזו, בוצעו שינויים בעיצוב המאוורר והוספנו "ידע" משלנו - שסתום סימון. שסתום הסימון הזה מאפשר בקור רוח לשאוב אוויר מהפלטפורמה, אך בו זמנית חוסם את עצם האפשרות לשאוב אוויר בחזרה בכל מקרה.

בשלב הפיילוט של מערכת הקירור היו תקלות רבות, אלמנטים שונים במערכת התחממו ונשרפו, אך בסופו של דבר הצליחו מפתחי הפלטפורמה להגיע לקירור טוב יותר אפילו מהמתחרים המפורסמים בעולם.

"אי אפשר להפר את הדיאטה."

זה היה סיפור דומה עם ספקי כוח, כלומר. הם נוצרו במיוחד עבור הפלטפורמה הזו והסיבה היא בנאלית. כל יחידה היא הרבה כסף, ובגלל זה פותחה פלטפורמה סופר-צפופה כל כך ואם אני לא טועה (תקנו בתגובות אם אני טועה), זה שיא עולם עד כה, כי אין עדיין שרתים או JBODs עם מספר גדול של דיסקים ל-5 יחידות.

לפיכך, על מנת לספק חשמל לפלטפורמה ובמקביל לארגן את האפשרות של החלפת ספק הכוח במצב רגיל, ההספק הכולל של היחידות האקטיביות היה צריך להיות 4 קילוואט (כמובן, אין פתרונות כאלה ב- market), אז הם נעשו לפי הזמנה עם השקת פס ייצור לייצור המוני (תן לי להזכיר לך שיש תוכניות לאלפי שרתים כאלה).

כפי שניסח זאת אחד המעצבים הראשיים של הפלטפורמה, "הזרמים כאן הם כמו במכונת ריתוך - זה לא כיף גדול :-)"

במהלך התכנון, ניתן היה גם להפעיל את ספק הכוח לא רק ב-220V, אלא גם ב-48V, כלומר. בארכיטקטורת OPC, שכיום חשובה מאוד למפעילי טלקום ומרכזי נתונים גדולים.

כתוצאה מכך, הפתרון עם ספק כוח חוזר על ההיגיון של הפתרון עם קירור, הפלטפורמה יכולה לפעול בנוחות עם שני ספקי כוח, מה שמאפשר לבצע עבודות החלפה כרגיל. אם במקרה של תאונה תישאר רק יחידת אספקת חשמל אחת מתוך שלוש, היא תוכל לשלוף את עבודת הרציף בעומס שיא, אך כמובן שאי אפשר להשאיר את הרציף בצורה זו. במשך זמן רב.

מתכת ופלסטיק: לא הכל כל כך פשוט, מסתבר.

ישנם ניואנסים רבים בתהליך פיתוח הפלטפורמה. מצב דומה התרחש לא רק עם רכיבים אלקטרוניים (עליות, מטוסים אחוריים, לוחות אם וכו'), אלא גם עם מתכת ופלסטיק רגילים: למשל, עם המארז, המסילות ואפילו קרונות הדיסקים.

נראה שלא צריכות להיות בעיות עם הגוף ושאר האלמנטים הפחות אינטליגנטיים של הפלטפורמה. אבל בפועל הכל שונה. כשמפתחי הפלטפורמה פנו לראשונה למפעלים רוסים שונים עם צורכי ייצור, התברר שרובם עבדו בשיטות לא מודרניות, מה שהשפיע בסופו של דבר גם על איכות המוצרים וגם על כמותם.

התוצאות הראשונות של ייצור התיקים הפכו לאשרור לכך. גיאומטריה שגויה, ריתוכים גסים, חורים לא מדויקים ועלויות דומות הפכו את המוצר ללא מתאים לשימוש.

רוב המפעלים שיכלו לייצר מארז שרתים עבדו אז (להזכירכם שב"אז" אנחנו מתכוונים לפני שנתיים) "בדרך הישנה", כלומר, הם הפיקו אוסף של תיעוד עיצובי, לפיו המפעיל התאים באופן ידני את פעולת המכונות, גם לעתים קרובות במקום מסמרות נעשה שימוש בריתוך מתכת. כתוצאה מכך, מידת האוטומציה הנמוכה, הגורם האנושי והביורוקרטיזציה המוגזמת של הייצור נשאו פרי. זה יצא ארוך, גרוע ויקר.

עלינו לחלוק כבוד למפעלים: רבים מהם ביצעו מודרניזציה רבה בייצור שלהם מאז אותה תקופה. שיפרנו את איכות הריתוך, השתלטנו על ריתוך, וגם לעתים קרובות התחלנו להשתמש במכונות בקרה נומרית ממוחשבת (CNC). כעת, במקום המון מסמכים, נתוני המוצר נטענים ישירות ממודלים תלת-ממדיים ודו-ממדיים לתוך ה-CNC.

CNC מצמצם את התערבות מפעיל המכונה בתהליך הייצור של המוצר למינימום, כך שהגורם האנושי כבר לא מפריע לחיים. עיקר עיסוקו של המפעיל הוא בעיקר בפעולות ההכנה והסופיות: התקנה והסרה של המוצר, הקמת כלי עבודה וכו'.

כשחלקים חדשים מופיעים, הייצור כבר לא עומד על כנו, כדי לייצר אותם, מספיק לבצע שינויים בתוכנת CNC. בהתאם לכך, זמן הייצור של חלקים לפרויקטים חדשים במפעלים הצטמצם מחודשים לשבועות, ואלה חדשות טובות. וכמובן, גם הדיוק גדל מאוד.

לוחות אם ומעבד: אין בעיה

מעבדים ולוחות אם מגיעים כסט מהמפעל. הייצור הזה כבר מבוסס למדי, כך ש- NORSI מבצעת בקרת קלט ובקרת פלט סטנדרטית ברמת הפלטפורמות המוגמרות.

כל סט של לוח אם ומעבד נבדק עם תוכנה המתקבלת מ-MCST.

במקרה של בעיות מסוימות (תודה לאל, יש מעט מאוד מהן עם לוח האם והמעבד), יש שרשרת מתפקדת היטב של החזרת מודולים ליצרן והחלפתם.

הרכבה ובקרה סופית

כדי שהבללייקה שלנו תתחיל לשחק, כל מה שנשאר זה להרכיב ולבדוק אותה. כעת הייצור פועל, המערכת מורכבת בצורה סטנדרטית במוסקבה.

כל מערכת מגיעה עם כונני אתחול SSD (עבור מערכת ההפעלה) וצירים מלאים (לנתונים עתידיים).

לאחר מכן, מתחילות בדיקות קלט הן של הפלטפורמה עצמה והן של הדיסקים המותקנים בה. לשם כך, כל הדיסקים במערכת נטענים בבדיקות אוטומטיות למשך שעה לפחות.

קריאה וכתיבה אוטומטית מתבצעת בכל דיסק, תוך רישום מהירות הקריאה, מהירות הכתיבה והטמפרטורה של כל דיסק. במצב רגיל, הטמפרטורה הממוצעת צריכה להיות סביב 30-35 מעלות צלזיוס. בשיאים, כל דיסק בודד יכול "לקפוץ" עד 40 מעלות. אם הטמפרטורה עולה או המהירות יורדת מתחת לספי הקריאה-כתיבה, הדיסק הופך לאדום ולא מצליח להידחות. הרכיבים שעברו את המבחנים נארזים לשימוש נוסף.

מסקנה

יש מיתוס שנתמך באופן פעיל על ידי דמויות שונות ש"ברוסיה הם לא יודעים לעשות שום דבר מלבד לשאוב שמן". למרבה הצער, המיתוס הזה אוכל בראשם אפילו של אנשים מכובדים ואינטליגנטים.

לאחרונה קרה סיפור מדהים לעמית שלי. הוא נסע מאחת התצוגות של מערכת האחסון ווסטוק ומערכת האחסון הזו הייתה מונחת בתא המטען של מכוניתו (לא ה-E124, כמובן, זה יותר פשוט). בדרך הוא לכד את אחד מנציגי הלקוח (אדם חשוב מאוד, עובד בתפקיד גבוה באחת הרשויות הממשלתיות), ובמכונית הם ניהלו בערך את השיחה הבאה:

חברי לעבודה: "רק הראינו את מערכת האחסון ב-Elbrus, התוצאות היו טובות, כולם היו מרוצים, דרך אגב, מערכת האחסון הזו תהיה שימושית גם עבור התעשייה שלכם"

לקוח: "אני יודע שיש לך מערכות אחסון, אבל על איזה סוג של אלברוס אתה מדבר?"

חברי לעבודה: "טוב... המעבד הרוסי Elbrus, הם הוציאו לאחרונה 8, מבחינת ביצועים למערכות אחסון, בהתאם לכך, יצרנו עליו קו חדש של מערכות אחסון, שנקרא Vostok"

לקוח: "אלברוס הוא הר! ואל תשמיע אגדות על המעבד הרוסי בחברה המנומסת, כל זה נעשה רק כדי לספוג תקציבים, במציאות אין כלום ושום דבר לא יקרה".

חברי לעבודה: "במונחים של? האם זה בסדר שמערכת האחסון הספציפית הזו נמצאת בתא המטען שלי? בוא נעצור מיד, אני אראה לך!"

לקוח: "טוב לסבול עם שטויות, בוא נמשיך הלאה, אין "מערכות אחסון רוסיות" - זה בעצם בלתי אפשרי"

באותו רגע, האדם החשוב לא רצה לשמוע עוד דבר על אלברוס. כמובן שלאחר מכן, כאשר הבהיר את המידע, הוא הודה שטעה, אך עדיין, עד הסוף, הוא לא האמין באמיתות המידע הזה.

למעשה, לאחר קריסת ברית המועצות, המדינה שלנו למעשה נעצרה בפיתוח ייצור מיקרואלקטרוניקה. משהו יצא ונגנב לטובת תאגידים חוצה לאומיים, משהו נגנב על ידי חברת ההפרטה המקומית, משהו כמובן הושקע, אבל בעיקר לטובת אותם תאגידים חוצי לאומיים. העץ נכרת, אבל השורש נשאר.

אחרי כמעט 30 שנה של אשליות בנושא "המערב יעזור לנו", ברור כמעט לכולם שאנחנו יכולים לעזור רק לעצמנו, ולכן אנחנו צריכים לשקם את הייצור שלנו לא רק בתחום המיקרו-אלקטרוניקה, אלא בכל התעשיות .

כרגע, בהקשר של מגיפה עולמית במצב שבו רשתות הייצור הבין-לאומיות למעשה נעצרו, כבר מתברר ששיקום הייצור המקומי אינו עוד פיתוח תקציבים, אלא תנאי להישרדותה של רוסיה. מדינה עצמאית.

לכן, נמשיך לחפש ולהשתמש בציוד רוסי בחיים ונספר לכם על מה החברות שלנו עושות בפועל, עם אילו בעיות הן מתמודדות ואיזה מאמצים טיטניים הן עושות כדי לפתור אותן.

די קשה לדבר על כל היבטי ההפקה במאמר אחד, אז כבונוס נארגן דיון מקוון בפורמט סמינר מקוון בנושא זה. בוובינר זה נדבר בפירוט ובפירוט על ההיבטים הטכניים של ייצור פלטפורמות Yakhont למערכות אחסון ווסטוק ונענה על כל השאלות, אפילו הקשות ביותר, באינטרנט.

בן שיחנו יהיה נציג של מפתחת הפלטפורמה, חברת NORSI-TRANS. הוובינר יתקיים ב-05.06.2020/XNUMX/XNUMX; המעוניינים להשתתף יכולים להירשם דרך הקישור: https://aerodisk.promo/webinarnorsi/ .

תודה לכולם, כמו תמיד, אנו מצפים לתגובות בונות.

מקור: www.habr.com