Sveiki visi. Kaip ir žadėjome, „Habr“ skaitytojus panardiname į rusiškų „Aerodisk Vostok“ saugojimo sistemų „Elbrus“ procesoriuose techninės įrangos platformų gamybos detales. Šiame straipsnyje žingsnis po žingsnio apibūdinsime Yakhont-UVM E124 platformos gamybą, kuri efektyviai talpina 5 diskus 124 vienetuose, gali veikti esant +30 laipsnių Celsijaus temperatūrai ir tuo pačiu ne tik veikia, bet ir veikia. gerai.
Taip pat 05.06.2020-XNUMX-XNUMX organizuojame webinarą, kuriame išsamiai pakalbėsime apie Vostok sandėliavimo sistemų gamybos techninius niuansus ir atsakysime į iškilusius klausimus. Registruotis į internetinį seminarą galite paspaudę nuorodą:
Taigi, eikime!
Prieš pasineriant į dabar organizuojamą procesą, šiek tiek istorinio fono iš dvejų metų senumo. Tuo metu, kai buvo pradėtos kurti šiame straipsnyje aprašytos platformos, sąlygų jų gamybai, švelniai tariant, nebuvo. Tam yra priežasčių, jas žino visi: masinės serverių platformų gamybos (būtent gaminant, o ne perklijuojant lipdukus) Rusijoje kaip klasė nebuvo. Buvo atskiros gamyklos, kurios galėjo gaminti atskirus komponentus, tačiau labai ribotai ir dažnai remiantis pasenusiomis technologijomis. Todėl teko pradėti praktiškai „nuo nulio“ ir tuo pačiu pakelti serverių sprendimų gamybą Rusijoje į kokybiškai naują lygį.
Taigi, bet kurios gamybos procesas prasideda nuo poreikio, kuris vėliau paverčiamas bendraisiais reikalavimais. Tokius reikalavimus iš pradžių nustato NORSI-TRANS kūrėjai Nižnij Novgorodo mieste. Reikalavimai, žinoma, paimti ne iš oro, o iš klientų poreikių. Tai dar nėra techninė užduotis, kaip gali klaidingai atrodyti. Bendrųjų reikalavimų etape neįmanoma sudaryti visavertės techninės specifikacijos, nes yra per daug nežinomų gamybos sąlygų.
Tikslinio modelio kūrimas: nuo idėjos iki įgyvendinimo
Suformavus bendruosius reikalavimus, prasideda elementų bazės parinkimas. Iš istorinės informacijos matyti, kad elementų bazė neegzistuoja, tai yra, ji turi būti sukurta.
Norėdami tai padaryti, surenkamas bandomasis pavyzdys iš to, kas yra prieinama atviroje rinkoje, kuri yra bent šiek tiek panaši į tikslinę. Toliau atliekami standartiniai šio mėginio bandymai, siekiant nustatyti jo veikimą. Jei viskas gerai, kitas žingsnis yra tikslinio modelio (2D ir 3D) kūrimas.
Tada pradedama ieškoti Rusijos įmonių, kurios yra pasirengusios pradėti šio bandomojo projekto gamybą. Kūrėjai atlieka reikiamus kiekvieno produkto elemento pakeitimus, atsižvelgdami į konkrečios įmonės galimybes.
Projektavimo proceso metu atliekami būtini kiekvieno gaminio elemento pakeitimai. Pavyzdžiui, dirbant su prototipu buvo naudojami klasikiniai 12G SAS plėtikliai su daugybe laidų (labai dideli, atsižvelgiant į diskų skaičių). Tai nėra pigu, nepatogu šiai platformai, be to, priešo plėtikliai yra svetimi. Tačiau tai yra laikinas sprendimas, norint išbandyti visą mėginį ir pereiti prie kito etapo. Tačiau galutinei versijai konkrečioje serverio platformoje netinka naudoti SAS plėtinių.
Mums nereikia priešo plėtiklių, mes pasigaminsime savo galinę plokštę su blackjack ir sh...
Atsižvelgiant į ateities planus dėl gamybos apimties (tūkstančiai serverių), buvo nuspręsta šiam produktui (ir, žinoma, vėlesniems) sukurti savo SAS užpakalinę plokštę, kuri yra daug funkcionalesnė nei plėtinys, palyginti su šiuo sprendimu. . Galinės plokštės projektavimą ir programavimą atlieka ta pati kūrėjų komanda, o plokščių gamyba vyksta Microlit gamykloje Maskvos srityje (pažadame atskirą straipsnį apie šią gamyklą ir kaip yra Elbrus procesorių pagrindinės plokštės ten atspausdinta).
Beje, čia yra pirmasis jo prototipas, dabar jis atrodo visiškai kitaip.
Ir čia jie tai programuoja
Įdomus faktas: kai prasidėjo galinės plokštės kūrimas, o dizaineriai kreipėsi į SAS3 lusto kūrėją dėl etaloninės plokštės dizaino, paaiškėjo, kad ne viena įmonė Europoje žino, kaip kurti savo galines plokštes. Anksčiau veikė bendra Fujitsu ir Siemens įmonė, tačiau Siemens Nixdorf Informations systeme AG pasitraukus iš bendros įmonės ir visiškai uždarius Siemens kompiuterių skyrių, kompetencija šioje srityje Europoje buvo prarasta.
Todėl lusto kūrėjas iš pradžių rimtai nežiūrėjo į NORSI-TRANS kūrimą, todėl galutinio dizaino kūrimas vėlavo. Tiesa, vėliau, kai išryškėjo NORSI-TRANS įmonės ketinimų ir kompetencijos rimtumas, buvo sukurtas ir atspausdintas galinis planas, jo požiūris pasikeitė į gerąją pusę.
Kaip atvėsinti 124 diskus ir serverį 5 vienetuose ir išlikti gyvam?
Buvo atskira užduotis su maistu ir vėsinimu. Faktas yra tas, kad, remiantis reikalavimais, E124 platforma turi veikti 30 laipsnių Celsijaus temperatūroje, o ten per minutę 124 gerai šildomi mechaniniai diskai 5 vienetuose ir, be to, pagrindinė plokštė su procesoriumi (t. tai ne kvailas JBOD, o pilnavertis saugojimo sistemos valdiklis su diskais).
Aušinimui (išskyrus mažus ventiliatorius viduje), galiausiai nusprendėme korpuso gale naudoti tris gana didelius ventiliatorius, kurių kiekvienas gali būti keičiamas karštuoju būdu. Normaliam sistemos veikimui pakanka dviejų (temperatūra visiškai nesikeičia), todėl galite drąsiai planuoti ventiliatorių keitimo darbus ir negalvoti apie temperatūrą. Jei išjungiate du ventiliatorius (pavyzdžiui, pagal niekšybės dėsnį, kai buvo keičiamas vienas, sugedo antrasis), tada su vienu ventiliatoriumi sistema taip pat gali veikti normaliai, tačiau temperatūra pakils 10-20%. procentų, o tai priimtina, jei netrukus bus sumontuotas dar bent vienas ventiliatorius.
Gerbėjai (kaip ir beveik visa kita) taip pat pasirodė nepakartojami. Unikalumo priežastis buvo viena kaina. Tam tikromis sąlygomis gali atsitikti taip, kad ventiliatoriai, užuot siurbę orą, pučia visą korpusą iš vidaus, gali pradėti jį siurbti, o tada „sudie“, tai yra, platforma greitai perkais. Todėl, siekiant užkirsti kelią tokiai problemai, buvo pakeisti ventiliatoriaus konstrukcija ir pridėjome savo „know-how“ - atbulinį vožtuvą. Šis atbulinis vožtuvas leidžia ramiai išsiurbti orą iš platformos, tačiau tuo pačiu blokuoja pačią galimybę bet kokiu atveju atsiurbti orą atgal.
Aušinimo sistemos pilotavimo etape buvo daug gedimų, įvairūs sistemos elementai perkaito ir degė, tačiau galiausiai platformos kūrėjams pavyko pasiekti geresnį aušinimą nei net pasaulinio garso konkurentai.
"Dietos negalima pažeisti".
Panaši istorija buvo ir su maitinimo šaltiniais, t.y. jie buvo sukurti specialiai šiai platformai ir priežastis yra banali. Kiekvienas vienetas yra dideli pinigai, todėl buvo sukurta tokia itin tanki platforma ir, jei neklystu (pataisykite komentaruose, jei klystu), tai kol kas yra pasaulio rekordas, nes Dar nėra serverių ar JBOD su daugybe diskų 5 vienetams.
Taigi, norint aprūpinti platformą maitinimu ir tuo pačiu organizuoti maitinimo šaltinio keitimo įprastu režimu galimybę, aktyviųjų blokų bendra galia turėjo būti 4 kilovatai (žinoma, tokių sprendimų nėra rinkoje), todėl jie buvo pagaminti pagal užsakymą, pradėjus masinei gamybai skirtą gamybos liniją ( Priminsiu, kad tokių serverių planuojama tūkstančiams).
Kaip sakė vienas pagrindinių platformos dizainerių: „Čia srovės kaip suvirinimo aparate – tai nėra labai smagu :-)“
Projektavimo metu taip pat buvo galima maitinti ne tik 220V, bet ir 48V, t.y. OPC architektūroje, kuri dabar labai svarbi telekomunikacijų operatoriams ir dideliems duomenų centrams.
Dėl to sprendimas su maitinimu atkartoja sprendimo su aušinimu logiką, platforma gali patogiai veikti su dviem maitinimo šaltiniais, o tai leidžia atlikti keitimo darbus įprastai. Jei įvykus avarijai liks tik vienas maitinimo blokas iš trijų, jis galės ištraukti platformos darbą esant didžiausiai apkrovai, tačiau, žinoma, tokia forma palikti platformą neįmanoma. ilgam laikui.
Metalas ir plastikas: pasirodo, ne viskas taip paprasta.
Platformos kūrimo procese yra daug niuansų. Panaši situacija susiklostė ne tik su elektroniniais komponentais (statyvais, galinėmis plokštėmis, pagrindinėmis plokštėmis ir kt.), bet ir su įprastu metalu bei plastiku: pavyzdžiui, su korpusu, bėgiais ir net su diskų vežimėliais.
Atrodytų, problemų dėl kėbulo ir kitų mažiau protingų platformos elementų neturėtų kilti. Tačiau praktiškai viskas yra kitaip. Kai platformos kūrėjai pirmą kartą kreipėsi į įvairias Rusijos gamyklas su gamybos poreikiais, paaiškėjo, kad dauguma jų dirba gana nemoderniais metodais, o tai galiausiai turėjo įtakos ir gaminių kokybei, ir kiekybei.
Pirmieji bylų gamybos rezultatai tapo tai patvirtinimu. Dėl neteisingos geometrijos, šiurkščių suvirinimo siūlių, netikslių skylių ir panašių išlaidų gaminys buvo netinkamas naudoti.
Dauguma gamyklų, kurios galėjo gaminti serverių korpusus, tada (priminsiu, kad „tada“ turime omenyje prieš 2 metus) dirbo „senamadiškai“, tai yra, gamino krūvą projektinių dokumentų, pagal kuriuos operatorius rankiniu būdu reguliavo staklių darbą, taip pat dažnai vietoj kniedžių buvo naudojamas metalo suvirinimas. Dėl to žemas automatizavimo laipsnis, žmogiškasis faktorius ir pernelyg didelis gamybos biurokratizavimas davė vaisių. Pasirodė ilgas, blogas ir brangus.
Turime pagerbti gamyklas: daugelis jų nuo to laiko labai modernizavo savo gamybą. Pagerinome suvirinimo kokybę, įvaldėme kniedijimą, taip pat dažnai pradėjome naudoti kompiuterinio skaitmeninio valdymo (CNC) stakles. Dabar vietoj daugybės dokumentų gaminio duomenys įkeliami tiesiai iš 3D ir 2D modelių į CNC.
CNC iki minimumo sumažina staklių operatoriaus įsikišimą į gaminio gamybos procesą, todėl žmogiškasis faktorius nebetrukdo gyventi. Pagrindinis operatoriaus rūpestis – parengiamieji ir baigiamieji darbai: gaminio montavimas ir išėmimas, įrankių nustatymas ir kt.
Atsiradus naujoms detalėms gamyba nebesustabdo, pakanka atlikti CNC programinės įrangos pakeitimus. Atitinkamai, naujų projektų dalių gamybos laikas gamyklose buvo sutrumpintas nuo mėnesių iki savaičių, o tai yra gera žinia. Ir, žinoma, labai padidėjo tikslumas.
Pagrindinės plokštės ir procesorius: jokių problemų
Procesoriai ir pagrindinės plokštės yra komplekte iš gamyklos. Ši gamyba jau yra gana gerai įsitvirtinusi, todėl NORSI atlieka standartinį įvesties ir išėjimo valdymą gatavų platformų lygiu.
Kiekvienas pagrindinės plokštės ir procesoriaus rinkinys yra išbandytas naudojant programinę įrangą, gautą iš MCST.
Iškilus tam tikriems nesklandumams (ačiū Dievui, su pagrindine plokšte ir procesoriumi jų yra labai mažai), puikiai veikia modulių grąžinimo gamintojui ir jų keitimo grandinė.
Surinkimas ir galutinis valdymas
Kad mūsų balalaika pradėtų groti, belieka ją surinkti ir išbandyti. Dabar gamyba vyksta, sistema surenkama standartiniu būdu Maskvoje.
Kiekvienoje sistemoje yra įkrovos SSD (skirta OS) ir visi velenai (būsimi duomenys).
Po to prasideda pačios platformos ir joje įdiegtų diskų įvesties testavimas. Norėdami tai padaryti, visi sistemos diskai bent valandą įkeliami su automatiniais testais.
Kiekviename diske atliekamas automatinis skaitymas ir rašymas, registruojant kiekvieno disko skaitymo greitį, rašymo greitį ir temperatūrą. Įprastu režimu vidutinė temperatūra turėtų būti apie 30-35 laipsnių Celsijaus. Esant viršūnėms, kiekvienas atskiras diskas gali "atšokti" iki 40 laipsnių. Jei temperatūra pakyla arba greitis nukrenta žemiau skaitymo ir rašymo slenksčių, diskas tampa raudonas ir jo atmesti nepavyks. Testus išlaikę komponentai supakuojami tolesniam naudojimui.
išvada
Egzistuoja mitas, kurį aktyviai palaiko įvairūs skaičiai, kad „Rusijoje jie nežino, kaip nieko daryti, išskyrus siurbti alyvą“. Deja, šis mitas įsirėžia į galvas net gerbiamiems ir protingiems žmonėms.
Neseniai mano kolegai nutiko nepaprasta istorija. Jis važiavo iš vieno iš Vostok saugojimo sistemos ekranų ir ši saugojimo sistema gulėjo jo automobilio bagažinėje (žinoma, ne E124, tai paprasčiau). Pakeliui jis užfiksavo vieną iš kliento atstovų (labai svarbus asmuo, dirba aukštas pareigas vienoje iš valstybinių įstaigų), o automobilyje jie maždaug taip kalbėjosi:
Mano kolega: „Ką tik parodėme saugojimo sistemą Elbrus mieste, rezultatai buvo geri, visi buvo patenkinti, beje, ši saugojimo sistema bus naudinga ir jūsų pramonei“
Klientas: „Žinau, kad turite saugojimo sistemas, bet apie kokį Elbrusą jūs kalbate?
Mano kolega: „Na... Rusijos procesorius Elbrus, jie neseniai išleido 8, kalbant apie saugojimo sistemų našumą, mes atitinkamai sukūrėme naują saugojimo sistemų liniją, pavadintą Vostok“.
Klientas: „Elbrusas yra kalnas! Ir mandagiai visuomenėje nekalbėkite pasakų apie Rusijos procesorių, visa tai daroma tik tam, kad įsisavintumėte biudžetus, iš tikrųjų nieko nėra ir nieko nebus.
Mano kolega: „Kalbant apie? Ar gerai, kad ši saugojimo sistema yra mano bagažinėje? Sustokime dabar, aš tau parodysiu!
Klientas: „Gera kentėti su nesąmonėmis, judėkime toliau, nėra „rusiškų saugojimo sistemų“ – tai iš esmės neįmanoma“
Tą akimirką svarbus asmuo nenorėjo nieko daugiau girdėti apie Elbrusą. Žinoma, vėliau patikslinęs informaciją pripažino klydęs, bet vis tiek iki pat pabaigos netikėjo šios informacijos tikrumu.
Tiesą sakant, po SSRS žlugimo mūsų šalyje iš tikrųjų sustojo mikroelektronikos gamybos plėtra. Kažkas buvo eksportuojama ir pavogta transnacionalinių korporacijų naudai, kažkas pavogta vietinės privatizavimo įmonės, kažkas, žinoma, buvo investuota, bet daugiausia tų pačių transnacionalinių korporacijų naudai. Medis buvo nukirstas, bet šaknis liko.
Po beveik 30 metų trukusių iliuzijų tema „Vakarai mums padės“ beveik kiekvienam tapo akivaizdu, kad padėti galime tik sau, todėl reikia atkurti gamybą ne tik mikroelektronikos, bet ir visose pramonės šakose. .
Šiuo metu pasaulinės pandemijos kontekste, kai tarpvalstybinės gamybos grandinės iš tikrųjų sustojo, jau tampa aišku, kad vietinės gamybos atkūrimas nebėra biudžetų plėtra, o Rusijos išlikimo sąlyga. nepriklausoma valstybė.
Todėl ir toliau ieškosime ir naudosime rusišką techniką gyvenime ir pasakosime, kuo iš tikrųjų užsiima mūsų įmonės, su kokiomis problemomis susiduria ir kokiomis titaniškomis pastangomis jas spręsdamos.
Gana sunku viename straipsnyje kalbėti apie visus gamybos aspektus, todėl kaip premiją surengsime internetinę diskusiją webinaro formatu šia tema. Šiame internetiniame seminare išsamiai ir ryškiomis spalvomis kalbėsime apie „Yakhont“ platformų, skirtų „Vostok“ saugojimo sistemoms, gamybos techninius aspektus ir atsakysime į visus, net ir pačius sudėtingiausius, klausimus internete.
Mūsų pašnekovas bus platformos kūrėjos, įmonės NORSI-TRANS atstovas. Webinaras vyks 05.06.2020-XNUMX-XNUMX norintys dalyvauti gali registruotis paspaudę nuorodą: .
Ačiū visiems, kaip visada, laukiame konstruktyvių komentarų.
Šaltinis: www.habr.com