Elbrus의 Aerodisk Vostok 스토리지 시스템용 러시아 하드웨어가 제작되는 방법

안녕하세요 여러분. 우리가 약속한 대로 우리는 Elbrus 프로세서의 Aerodisk Vostok 스토리지 시스템용 러시아 하드웨어 플랫폼 생산의 세부 사항에 대해 Habr 독자들을 몰입시키고 있습니다. 이 기사에서는 124개 유닛에 5개의 디스크를 효과적으로 보유하고 섭씨 +124도의 온도에서 작동할 수 있으며 동시에 작동할 뿐만 아니라 작동하는 Yakhont-UVM E30 플랫폼의 생산을 단계별로 설명합니다. 잘.

우리는 또한 05.06.2020년 XNUMX월 XNUMX일에 웨비나를 개최할 예정입니다. 여기서 Vostok 스토리지 시스템 생산의 기술적 차이에 대해 자세히 이야기하고 질문에 답변할 것입니다. 다음 링크를 사용하여 웨비나에 등록할 수 있습니다. https://aerodisk.promo/webinarnorsi/

그래서, 가자!

지금 정리되고 있는 과정에 대해 알아보기 전에, XNUMX년 전의 약간의 역사적 배경을 말씀드리겠습니다. 이 기사에 설명된 플랫폼 개발이 시작되었을 당시에는 생산 조건이 전혀 존재하지 않았습니다. 이에 대한 이유가 있으며 모든 사람에게 알려져 있습니다. 러시아에서는 서버 플랫폼의 대량 생산(즉, 스티커를 다시 붙이는 것이 아닌 생산)이 수업에 결석했습니다. 개별 부품을 생산할 수 있는 별도의 공장이 있었지만 매우 제한적인 방식으로 이루어졌으며 종종 오래된 기술을 기반으로 했습니다. 따라서 우리는 사실상 "처음부터" 시작하는 동시에 러시아의 서버 솔루션 생산을 질적으로 새로운 수준으로 끌어 올려야 했습니다.

따라서 모든 생산 과정은 요구 사항에서 시작되어 일반 요구 사항으로 변환됩니다. 이러한 요구 사항은 처음에는 니즈니노브고로드의 NORSI-TRANS 개발자에 의해 형성되었습니다. 물론 요구 사항은 허공에서 나온 것이 아니라 고객의 요구에서 나온 것입니다. 실수로 보일 수 있으므로 이는 아직 기술적 작업이 아닙니다. 일반 요구사항 단계에서는 아직 알려지지 않은 생산 조건이 너무 많아 본격적인 기술 사양을 만드는 것이 불가능합니다.

목표 모델 개발: 아이디어부터 구현까지

일반 요구 사항이 형성된 후 요소 기반 선택이 시작됩니다. 기록 정보에 따르면 요소 기반이 존재하지 않습니다. 즉, 생성되어야 합니다.

이를 위해 공개 시장에서 이용 가능한 파일럿 샘플을 조립합니다. 이는 적어도 목표 샘플과 다소 유사합니다. 다음으로, 이 샘플의 표준 테스트를 수행하여 성능을 확인합니다. 모든 것이 양호하다면 다음 단계는 대상 모델(2D 및 3D)을 개발하는 것입니다.

그런 다음 이 파일럿의 생산을 시작할 준비가 된 러시아 기업을 검색하기 시작하며 개발자는 특정 기업의 기능을 기반으로 제품의 각 요소에 필요한 수정을 수행합니다.

디자인 과정에서 각 제품 요소에 필요한 수정이 수행됩니다. 예를 들어, 프로토타입을 작업하는 동안 많은 수의 와이어가 있는 클래식 12G SAS 확장기가 사용되었습니다(디스크 수에 비해 매우 큼). 저렴하지 않고 특정 플랫폼에 불편하며 게다가 적의 확장기가 외국입니다. 하지만 이는 샘플을 전체적으로 테스트하고 다음 단계로 넘어가기 위한 임시방편일 뿐입니다. 그러나 특정 서버 플랫폼의 최종 버전에는 SAS 확장기를 사용하는 것이 적합하지 않습니다.

적 확장기는 필요하지 않습니다. 블랙잭과 셔플을 사용하여 자체 백플레인을 만들겠습니다.

생산량(수천 대의 서버)에 대한 향후 계획을 고려하여 이 제품(및 후속 제품)을 위해 자체 SAS 백플레인을 개발하기로 결정했습니다. 이는 이 솔루션과 관련하여 확장기보다 훨씬 더 기능적입니다. . 백플레인의 설계 및 프로그래밍은 동일한 개발자 팀에 의해 수행되며 보드 생산은 모스크바 지역의 Microlit 공장에서 수행됩니다. (우리는 이 공장과 Elbrus 프로세서용 마더보드가 어떻게 작동하는지에 대한 별도의 기사를 약속합니다. 거기에 인쇄되어 있습니다).

그건 그렇고, 여기에 첫 번째 프로토타입이 있는데 이제는 완전히 다르게 보입니다.

그리고 여기 그들은 그것을 프로그래밍하고 있습니다

흥미로운 사실: 백플레인 개발이 시작되고 설계자가 참조 보드 설계를 위해 SAS3 칩 개발자에게 눈을 돌렸을 때 유럽에서는 자체 백플레인을 개발하는 방법을 아는 회사가 하나도 없다는 사실이 밝혀졌습니다. 이전에는 Fujitsu-Siemens 합작 회사가 있었지만 Siemens Nixdorf Informations systeme AG가 합작 회사를 떠나 Siemens의 컴퓨터 부서가 완전히 폐쇄된 후 유럽에서 이 분야의 역량을 상실했습니다.

따라서 칩 개발자는 처음에는 NORSI-TRANS 개발을 즉시 심각하게 받아들이지 않았으며 이로 인해 최종 설계 개발이 지연되었습니다. 사실, 나중에 NORSI-TRANS 회사의 의도와 역량의 심각성이 분명해지고 백플레인이 개발 및 인쇄되었을 때 그의 태도는 더 좋게 바뀌었습니다.

124개 유닛에 있는 5개의 디스크와 서버를 냉각하고 살아남는 방법은 무엇입니까?

음식과 냉각에 대한 별도의 퀘스트가있었습니다. 사실 요구 사항에 따라 E124 플랫폼은 섭씨 30도의 온도에서 작동해야 하며 124분 동안 5개 장치에 XNUMX개의 잘 가열된 기계식 디스크와 프로세서가 있는 마더보드(예: 이것은 어리석은 JBOD가 아니라 디스크를 갖춘 본격적인 스토리지 시스템 컨트롤러입니다.

냉각을 위해(내부의 작은 팬 제외) 결국 우리는 케이스 후면에 핫스왑이 가능한 꽤 큰 팬 10개를 사용하기로 결정했습니다. 시스템이 정상적으로 작동하려면 두 개면 충분하므로(온도가 전혀 변하지 않음) 온도에 대해 생각하지 않고 팬 교체 작업을 안전하게 계획할 수 있습니다. 두 개의 팬을 끄면(예를 들어 비열함의 법칙에 따라 하나를 교체하는 동안 두 번째 팬이 파손됨) 팬 하나를 사용하면 시스템도 정상적으로 작동할 수 있지만 온도가 20-XNUMX% 증가합니다. 이는 곧 최소 하나 이상의 팬이 설치될 경우 허용되는 수준입니다.

(거의 모든 것과 마찬가지로) 팬들도 독특한 것으로 나타났습니다. 독특함의 이유는 하나의 비용이었습니다. 특정 조건에서는 팬이 공기를 빨아들이는 대신 내부에서 케이스 전체를 불어넣어 흡입하기 시작한 다음 "안녕", 즉 플랫폼이 빠르게 과열되는 경우가 발생할 수 있습니다. 따라서 이러한 문제를 방지하기 위해 팬 설계를 변경하고 자체 노하우인 체크 밸브를 추가했습니다. 이 체크 밸브는 공기가 플랫폼 밖으로 천천히 흡입되는 것을 허용하지만 동시에 어떤 경우에도 공기가 다시 흡입될 가능성을 차단합니다.

냉각 시스템을 시험하는 단계에서 많은 실패가 있었고 시스템의 다양한 요소가 과열되어 소실되었지만 결국 플랫폼 개발자는 세계적으로 유명한 경쟁사보다 더 나은 냉각을 달성했습니다.

"다이어트를 위반할 수 없습니다."

전원 공급 장치에 대해서도 비슷한 이야기였습니다. 그것들은 이 플랫폼을 위해 특별히 만들어졌는데 그 이유는 평범합니다. 각 단위는 많은 돈이기 때문에 이렇게 초밀도 플랫폼이 개발되었습니다. 제가 착각하지 않았다면(제가 틀렸다면 댓글에 정정하겠습니다) 이것은 지금까지의 세계 기록입니다. 5개 유닛에 대한 많은 수의 디스크를 갖춘 서버나 JBOD는 아직 없습니다.

따라서 플랫폼에 전원을 공급하는 동시에 일반 모드에서 전원 공급 장치 교체 가능성을 구성하려면 활성 장치의 총 전력이 4킬로와트가 되어야 했습니다(물론 플랫폼에는 그러한 솔루션이 없습니다). 시장)이므로 대량 생산을 위한 생산 라인 출시와 함께 주문 제작되었습니다(이러한 서버는 수천 대에 대한 계획이 있음을 알려드립니다).

플랫폼의 주요 설계자 중 한 명이 말했듯이 "여기의 전류는 용접 기계와 같습니다. 이는 그다지 재미가 없습니다 :-)"

설계 과정에서 전원 공급 장치를 220V뿐만 아니라 48V에서도 작동할 수 있었습니다. 이는 이제 통신 사업자와 대규모 데이터 센터에 매우 중요한 OPC 아키텍처입니다.

결과적으로 전원 공급 장치를 갖춘 솔루션은 냉각 솔루션의 논리를 반복하며 플랫폼은 두 개의 전원 공급 장치로 편안하게 작동할 수 있어 평소처럼 교체 작업을 수행할 수 있습니다. 사고 발생 시 전원 공급 장치 XNUMX개 중 XNUMX개만 남으면 최대 부하 시 플랫폼의 작업을 끌어낼 수 있지만, 플랫폼을 이 형태로 남겨두는 것은 물론 불가능합니다. 오랫동안.

금속과 플라스틱: 모든 것이 그렇게 단순하지는 않습니다.

플랫폼 개발 과정에는 미묘한 차이가 많이 있습니다. 전자 부품(라이저, 백플레인, 마더보드 등)뿐만 아니라 일반 금속 및 플라스틱(예: 케이스, 레일, 심지어 디스크 캐리지)에서도 유사한 상황이 발생했습니다.

플랫폼의 신체 및 기타 덜 지능적인 요소에는 문제가 없어야 하는 것 같습니다. 그러나 실제로는 모든 것이 다릅니다. 플랫폼 개발자가 생산 요구 사항을 가지고 처음으로 여러 러시아 공장에 접근했을 때 대부분이 다소 비현대적인 방법을 사용하여 작업하고 있다는 것이 밝혀졌으며 이는 궁극적으로 제품의 품질과 수량 모두에 영향을 미쳤습니다.

케이스 생산의 첫 번째 결과가 이를 확인했습니다. 잘못된 형상, 거친 용접, 부정확한 구멍 및 유사한 비용으로 인해 제품을 사용하기에 부적합했습니다.

서버 케이스를 만들 수 있는 대부분의 공장은 그 당시(2년 전의 "그때"를 의미함을 상기시켜 드리겠습니다) "구식 방식"으로 작동했습니다. 작업자는 기계의 작동을 수동으로 조정했으며 리벳 대신 금속 용접이 사용되기도 했습니다. 결과적으로 낮은 수준의 자동화, 인적 요소 및 과도한 생산 관료화가 결실을 맺었습니다. 길고 나쁘고 비용이 많이 들었습니다.

우리는 공장에 경의를 표해야 합니다. 그 중 많은 공장이 그 이후로 생산을 크게 현대화했습니다. 우리는 용접 품질을 향상하고 리벳팅을 마스터했으며 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계를 자주 사용하기 시작했습니다. 이제 수많은 문서 대신 제품 데이터가 3D 및 2D 모델에서 CNC로 직접 로드됩니다.

CNC는 제품 제조 과정에서 기계 작업자의 개입을 최소한으로 줄여 인적 요소가 더 이상 생명을 방해하지 않습니다. 운영자의 주요 관심사는 주로 준비 및 최종 작업(제품 설치 및 제거, 도구 설정 등)입니다.

새로운 부품이 등장해도 더 이상 생산이 중단되지 않으며, 이를 생산하려면 CNC 소프트웨어를 변경하는 것만으로도 충분합니다. 이에 따라 공장의 신규 프로젝트 부품 생산 시간이 수개월에서 수 주로 단축된 것은 좋은 소식이다. 물론 정확도도 크게 높아졌습니다.

마더보드 및 프로세서: 문제 없음

프로세서와 마더보드는 공장에서 세트로 제공됩니다. 이 생산은 이미 꽤 잘 확립되어 있으므로 NORSI는 완성된 플랫폼 수준에서 표준 입력 제어 및 출력 제어를 수행합니다.

각 마더보드 및 프로세서 세트는 MCST에서 얻은 소프트웨어를 사용하여 테스트되었습니다.

특정 문제가 있는 경우(감사합니다. 마더보드와 프로세서에는 문제가 거의 없음) 모듈을 제조업체에 반환하고 교체하는 체인이 잘 작동합니다.

조립 및 최종 제어

발랄라이카가 연주를 시작하려면 남은 것은 그것을 조립하고 테스트하는 것뿐입니다. 이제 생산이 진행 중이며 시스템은 모스크바에서 표준 방식으로 조립됩니다.

각 시스템에는 부팅 SSD(OS용)와 전체 스핀들(향후 데이터용)이 함께 제공됩니다.

그런 다음 플랫폼 자체와 플랫폼에 설치된 디스크 모두에 대한 입력 테스트가 시작됩니다. 이를 위해 시스템의 모든 디스크는 최소 XNUMX시간 동안 자동 테스트를 통해 로드됩니다.

각 디스크에 자동 읽기 및 쓰기가 수행되어 각 디스크의 읽기 속도, 쓰기 속도 및 온도가 기록됩니다. 일반 모드에서는 평균 온도가 섭씨 30~35도 정도여야 합니다. 최고점에서 각 개별 디스크는 최대 40도까지 "바운스"될 수 있습니다. 온도가 올라가거나 속도가 읽기-쓰기 임계값 아래로 떨어지면 디스크가 빨간색으로 바뀌고 거부되지 않습니다. 테스트를 통과한 구성 요소는 나중에 사용할 수 있도록 포장됩니다.

결론

“러시아에서는 펌프유 외에는 아무것도 할 줄 모른다”는 속설이 각계에서 적극적으로 뒷받침되고 있다. 불행하게도 이 신화는 존경받고 지성적인 사람들의 머리도 잠식합니다.

최근 내 동료에게 놀라운 이야기가 일어났습니다. 그는 Vostok 스토리지 시스템의 디스플레이 중 하나에서 운전 중이었고 이 스토리지 시스템은 그의 차 트렁크에 있었습니다(물론 E124가 아니라 더 간단합니다). 도중에 그는 고객의 대표자 중 한 명(정부 기관 중 한 곳에서 높은 직위에 근무하는 매우 중요한 사람)을 붙잡았고 차 안에서 그들은 대략 다음과 같은 대화를 나눴습니다.

내 동료: "방금 Elbrus의 스토리지 시스템을 보여줬는데 결과가 좋았고 모두가 만족했습니다. 그런데 이 스토리지 시스템은 귀하의 업계에도 유용할 것입니다."

고객: "당신이 스토리지 시스템을 갖고 있다는 것은 알고 있는데, 어떤 종류의 Elbrus를 말하는 겁니까?"

내 동료: "음... 러시아 프로세서 Elbrus는 최근 스토리지 시스템 성능 측면에서 8을 출시했습니다. 이에 따라 우리는 Vostok이라는 새로운 스토리지 시스템 라인을 만들었습니다."

고객: “Elbrus는 산입니다! 그리고 정중한 사회에서 러시아 프로세서에 대한 동화를 말하지 마십시오. 이 모든 것은 단지 예산을 흡수하기 위해 수행되고 있으며 실제로는 아무것도 없으며 아무 일도 일어나지 않을 것입니다.”

내 동료: "라는 점에서? 이 특정 스토리지 시스템이 내 트렁크에 있어도 괜찮습니까? 이제 그만하자, 보여줄게!”

고객: "말도 안되는 일로 고통받는 것이 좋습니다. 계속 진행하겠습니다. "러시아 저장 시스템"은 없습니다. 이것은 기본적으로 불가능합니다.

그 순간 중요한 사람은 Elbrus에 대해 더 이상 듣고 싶지 않았습니다. 물론 나중에 그 내용을 해명하면서 자신이 틀렸다고 인정했지만, 그래도 끝까지 그 내용의 진실성을 믿지 않았다.

실제로 소련 붕괴 이후 우리나라는 실제로 마이크로 전자 제품 생산 개발을 중단했습니다. 초국적 기업의 이익을 위해 무언가가 수출되고 도난당했고, 현지 민영화 회사에 의해 무언가가 도난당했으며, 물론 무언가가 투자되었지만 주로 동일한 초국적 기업의 이익을 위해 투자되었습니다. 나무는 잘렸지만 뿌리는 남아 있었습니다.

"서구가 우리를 도울 것이다"라는 주제에 대해 거의 30년 동안 환상을 품은 후, 우리는 우리 자신만 도울 수 있다는 것이 거의 모든 사람에게 명백해졌습니다. 따라서 우리는 마이크로 전자공학 분야뿐만 아니라 모든 산업 전반에 걸쳐 생산을 복원해야 합니다. .

현재 초국적 생산 체인이 실제로 중단된 상황에서 글로벌 팬데믹 상황에서 현지 생산의 회복은 더 이상 예산 개발이 아니라 러시아의 생존을 위한 조건이라는 것이 이미 분명해지고 있습니다. 독립 국가.

그러므로 우리는 계속해서 러시아 장비를 실생활에서 찾아보고 사용하면서 우리 회사가 실제로 어떤 일을 하는지, 어떤 문제에 직면하고 있는지, 그리고 그것을 해결하기 위해 어떤 엄청난 노력을 하는지 알려드릴 것입니다.

하나의 기사에서 생산의 모든 측면을 이야기하는 것은 매우 어렵습니다. 따라서 보너스로 이 주제에 대한 웹 세미나 형식의 온라인 토론을 구성할 것입니다. 이 웨비나에서는 Vostok 스토리지 시스템용 Yakhont 플랫폼 생산의 기술적 측면에 대해 자세하고 자세하게 설명하고 온라인에서 가장 까다로운 모든 질문에도 답변해 드립니다.

우리의 대담자는 플랫폼 개발사인 NORSI-TRANS 회사의 대표가 될 것입니다. 웨비나는 05.06.2020년 XNUMX월 XNUMX일에 열릴 예정이며 참가를 원하는 분은 다음 링크를 통해 등록하실 수 있습니다. https://aerodisk.promo/webinarnorsi/ .

항상 감사드리며, 건설적인 의견을 기다리겠습니다.

출처 : habr.com