Sveiki visiem. Kā mēs solījām, mēs iegremdējam Habr lasītājus ar informāciju par Krievijas aparatūras platformu ražošanu Aerodisk Vostok uzglabāšanas sistēmām Elbrus procesoros. Šajā rakstā soli pa solim aprakstīsim Yakhont-UVM E124 platformas ražošanu, kas efektīvi satur 5 diskus 124 vienībās, var darboties +30 grādu pēc Celsija temperatūrā un tajā pašā laikā ne tikai strādā, bet darbojas labi.
Tāpat 05.06.2020 organizējam vebināru, kurā detalizēti runāsim par Vostok uzglabāšanas sistēmu ražošanas tehniskajām niansēm un atbildēsim uz visiem jautājumiem. Reģistrēties vebināram var, izmantojot saiti:
Tātad, iesim!
Pirms iedziļināties procesā, kas tiek organizēts tagad, neliels vēsturisks fons no diviem gadiem. Laikā, kad sākās šajā rakstā aprakstīto platformu izstrāde, apstākļi to ražošanai, maigi izsakoties, nepastāvēja. Tam ir iemesli, tie ir zināmi visiem: serveru platformu masveida ražošana (proti, uzlīmju ražošana, nevis pārlīmēšana) Krievijā kā klase nebija pieejama. Bija atsevišķas rūpnīcas, kas varēja ražot atsevišķas sastāvdaļas, bet ļoti ierobežotā veidā un bieži vien balstījās uz novecojušām tehnoloģijām. Līdz ar to nācās sākt praktiski “no nulles” un vienlaikus serveru risinājumu ražošanu Krievijā celt kvalitatīvi jaunā līmenī.
Tātad jebkuras ražošanas process sākas ar vajadzību, kas pēc tam tiek pārveidota par vispārīgām prasībām. Šādas prasības sākotnēji veido NORSI-TRANS izstrādātāji Ņižņijnovgorodā. Prasības, protams, nav ņemtas no zila gaisa, bet gan no klientu vajadzībām. Tas vēl nav tehnisks uzdevums, kā tas var maldīgi šķist. Vispārējo prasību stadijā nav iespējams izveidot pilnvērtīgu tehnisko specifikāciju, jo ražošanai ir pārāk daudz nezināmu nosacījumu.
Mērķa modeļa izstrāde: no idejas līdz realizācijai
Pēc vispārīgo prasību noformēšanas sākas elementu bāzes izvēle. No vēsturiskās informācijas izriet, ka elementu bāze neeksistē, tas ir, tā ir jāveido.
Lai to izdarītu, no tā, kas ir brīvajā tirgū, tiek salikts izmēģinājuma paraugs, kas ir vismaz nedaudz līdzīgs mērķa paraugam. Turklāt šim paraugam tiek veikti standarta testi tā veiktspējai. Ja viss ir labi, nākamais solis ir mērķa modeļa (2D un 3D) izstrāde.
Pēc tam sākas Krievijas uzņēmumu meklēšana, kas ir gatavi uzsākt šī pilota ražošanu.Izstrādātāji veic nepieciešamās modifikācijas katram produkta elementam, pamatojoties uz konkrētā uzņēmuma iespējām.
Projektēšanas procesā tiek veikta katra produkta elementa nepieciešamā pilnveidošana. Piemēram, strādājot ar prototipu, tika izmantoti klasiskie 12G SAS paplašinātāji ar lielu skaitu vadu (ar ļoti lielu skaitu, ņemot vērā disku skaitu). Tas nav lēts, neērti šai platformai, turklāt paplašinātāji ir ienaidnieks ārzemju. Bet tas ir pagaidu risinājums, lai pārbaudītu paraugu kopumā un pārietu uz nākamo soli. Tomēr galīgajai versijai noteiktā servera platformā SAS paplašinātāju izmantošana nav laba.
Mums nav vajadzīgi ienaidnieka paplašinātāji, mēs paši uztaisīsim savu aizmugurējo plakni ar blekdžeku un sh...
Ņemot vērā nākotnes plānus par ražošanas apjomiem (tūkstošiem serveru), tika nolemts šim produktam (un, protams, arī nākamajiem) izstrādāt savu SAS aizmuguri, kas ir daudz funkcionālāka par paplašinātāju saistībā ar šo risinājumu. . Aizmugurplāksnes projektēšanu un programmēšanu veic viena un tā pati izstrādātāju komanda, bet plātņu ražošana notiek Microlit rūpnīcā Maskavas reģionā (par šo rūpnīcu un to, kā tiek ražotas Elbrus procesoru mātesplates, mēs apsolām atsevišķu rakstu tur iespiests).
Starp citu, šeit ir tā pirmais prototips, tagad tas izskatās pavisam savādāk.
Un tad viņi nodarbojas ar programmēšanu
Interesants fakts: kad tika uzsākta aizmugurējās plaknes izstrāde, un dizaineri vērsās pie SAS3 mikroshēmas izstrādātāja, lai saņemtu plates atsauces dizainu, izrādījās, ka Eiropā neviens uzņēmums nevar izstrādāt savas aizmugurējās plates. Iepriekš pastāvēja Fujitsu un Siemens kopuzņēmums, taču pēc Siemens Nixdorf Informations systeme AG aiziešanas no kopuzņēmuma un Siemens datoru nodaļas pilnīgas slēgšanas kompetence šajā jomā Eiropā tika zaudēta.
Tāpēc mikroshēmas izstrādātājs sākotnēji neuztvēra NORSI-TRANS attīstību nopietni, kas izraisīja aizkavēšanos galīgā dizaina izstrādē. Tiesa, vēlāk, kad kļuva acīmredzams uzņēmuma NORSI-TRANS nodomu un kompetences nopietnība un tika izstrādāta un nodrukāta aizmugure, viņa attieksme mainījās uz labo pusi.
Kā atdzesēt 124 diskus un serveri 5 vienībās un palikt dzīvam?
Bija atsevišķs kvests ar ēdienu un dzesēšanu. Fakts ir tāds, ka, pamatojoties uz prasībām, E124 platformai jādarbojas 30 grādu temperatūrā pēc Celsija, un tur uz minūti ir 124 labi apsildāmi mehāniskie diski 5 vienībās un turklāt mātesplate ar procesoru. (t.i. šis nav stulbs JBOD, bet gan pilnvērtīgs uzglabāšanas sistēmas kontrolieris ar diskiem).
Dzesēšanai (izņemot mazos ventilatorus iekšā) beigās nolēmām korpusa aizmugurē izmantot uzreiz trīs diezgan lielus ventilatorus ar iespēju katru nomainīt karstu. Sistēmas normālai darbībai pietiek ar diviem (temperatūra nemaz nemainās), lai jūs varētu droši plānot ventilatoru nomaiņas darbus un nedomāt par temperatūru. Ja tomēr ir izslēgti divi ventilatori (piemēram, pēc zemiskuma likuma, kamēr viens tika mainīts, otrs salūza), tad sistēma spēj normāli strādāt arī ar vienu ventilatoru, bet temperatūra paaugstinās par 10-20% procentiem, kas ir pieļaujams, ja drīzumā tiek uzstādīts vēl vismaz viens ventilators.
Arī fani (tāpat kā gandrīz viss pārējais) izrādījās unikāli. Unikalitātes iemesls bija vienas izmaksas. Noteiktos apstākļos var gadīties, ka ventilatori tā vietā, lai iesūktu gaisu, izpūšot visu korpusu no iekšpuses, var sākt to iesūkt, un tad “uz redzēšanos”, tas ir, platforma ātri pārkarsīs. Tāpēc, lai novērstu šādu problēmu, tika veiktas izmaiņas ventilatora dizainā un mēs pievienojām savu “know-how” - pretvārstu. Šis pretvārsts mierīgi ļauj izsūkt gaisu no platformas, bet tajā pašā laikā bloķē iespēju jebkurā gadījumā atsūkt gaisu atpakaļ.
Dzesēšanas sistēmas pilotēšanas posmā bija daudz kļūmju, dažādi sistēmas elementi pārkarsa un dega, taču galu galā platformas izstrādātājiem izdevās panākt labāku dzesēšanu nekā pat pasaulslaveniem konkurentiem.
"Diētu nevar pārkāpt."
Līdzīgs stāsts bija ar barošanas blokiem, t.i. tie tika radīti tieši šai platformai, un iemesls ir banāls. Katra vienība ir liela nauda, tieši tāpēc tika izstrādāta tik ļoti blīva platforma un, ja nemaldos (labojiet komentāros, ja kļūdos), šis ir līdz šim pasaules rekords, jo Pagaidām nav serveru vai JBOD ar lielu disku skaitu 5 vienībām.
Tādējādi, lai nodrošinātu platformas jaudu un vienlaikus organizētu barošanas nomaiņas iespēju normālā režīmā, aktīvo bloku kopējai jaudai bija jābūt 4 kilovatiem (protams, šādu risinājumu nav tirgū), tāpēc tie tika izgatavoti pēc pasūtījuma, uzsākot ražošanas līniju masveida ražošanai ( Atgādināšu, ka ir plānots tūkstošiem šādu serveru).
Kā izteicās viens no galvenajiem platformas dizaineriem: "Šeit straumes ir kā metināšanas aparātā - tas nav īpaši jautri :-)"
Projektēšanas laikā bija arī iespēja darbināt barošanas bloku ne tikai pie 220V, bet arī pie 48V, t.i. OPC arhitektūrā, kas tagad ir ļoti svarīga telekomunikāciju operatoriem un lieliem datu centriem.
Rezultātā risinājums ar barošanu atkārto risinājuma ar dzesēšanu loģiku, platforma var ērti darboties ar diviem barošanas avotiem, kas ļauj veikt nomaiņas darbus kā parasti. Ja avārijas gadījumā no trim paliks tikai viens barošanas bloks, tas spēs izvilkt platformas darbu pie maksimālās slodzes, taču, protams, šādā formā platformu atstāt nav iespējams ilgu laiku.
Metāls un plastmasa: ne viss, izrādās, ir tik vienkārši.
Platformas izstrādes procesā ir daudz nianšu. Līdzīga situācija bija ne tikai ar elektroniskajiem komponentiem (stāvvadi, aizmugures plate, mātesplates utt.), Bet arī ar parasto metālu un plastmasu: piemēram, ar korpusu, sliedēm un pat ar disku karietēm.
Šķiet, ka nevajadzētu būt problēmām ar virsbūvi un citiem mazāk inteliģentiem platformas elementiem. Bet praksē viss ir savādāk. Kad platformas izstrādātāji pirmo reizi vērsās pie dažādām Krievijas rūpnīcām ar ražošanas vajadzībām, izrādījās, ka lielākā daļa no tām strādāja ar diezgan nemodernām metodēm, kas galu galā ietekmēja gan produktu kvalitāti, gan kvantitāti.
Pirmie lietu izgatavošanas rezultāti tam bija pierādījums. Nepareiza ģeometrija, raupjas metinājuma šuves, neprecīzi caurumi un līdzīgas izmaksas padarīja izstrādājumu nederīgu lietošanai.
Lielākā daļa rūpnīcu, kas varēja izgatavot serveru korpusus, toreiz darbojās (atgādināšu, ka ar "toreiz" mēs domājam pirms 2 gadiem) "vecmodīgi", tas ir, tās ražoja virkni dizaina dokumentācijas, saskaņā ar kuru operators manuāli regulēja iekārtu darbību, arī bieži kniežu vietā tika izmantota metāla metināšana. Rezultātā zemā automatizācijas pakāpe, cilvēciskais faktors un pārmērīga ražošanas birokratizācija nesa augļus. Tas izrādījās garš, slikts un dārgs.
Mums ir jāizsaka atzinība rūpnīcām: daudzas no tām kopš tā laika ir ievērojami modernizējušas savu ražošanu. Uzlabojām metināšanas kvalitāti, apguvām kniedēšanu, kā arī bieži sākām izmantot datorciparu vadības (CNC) iekārtas. Tagad daudzu dokumentu vietā produktu dati tiek ielādēti tieši no 3D un 2D modeļiem CNC.
CNC samazina mašīnas operatora iejaukšanos produkta ražošanas procesā līdz minimumam, tāpēc cilvēka faktors vairs netraucē dzīvībai. Operatora galvenās rūpes galvenokārt ir sagatavošanas un beigu darbības: produkta uzstādīšana un noņemšana, instrumentu uzstādīšana utt.
Kad parādās jaunas detaļas, ražošana vairs neapstājas, lai tās ražotu, pietiek ar izmaiņām CNC programmatūrā. Attiecīgi jauno projektu detaļu ražošanas laiks rūpnīcās ir samazināts no mēnešiem līdz nedēļām, kas ir laba ziņa. Un, protams, arī precizitāte ir krietni pieaugusi.
Mātesplates un procesors: nav problēmu
Procesori un mātesplates nāk komplektā no rūpnīcas. Šī ražošana jau ir diezgan labi izveidota, tāpēc NORSI veic standarta ievades un izvades kontroli gatavo platformu līmenī.
Katrs mātesplates un procesora komplekts tiek pārbaudīts ar programmatūras rīkiem, kas saņemti no MCST.
Atsevišķu problēmu gadījumā (paldies Dievam, ar mātesplati un procesoru to ir ļoti maz) darbojas labi izveidota ķēde ar moduļu atdošanu ražotājam un to nomaiņu.
Montāža un galīgā kontrole
Lai mūsu balalaika sāktu spēlēt, atliek vien to samontēt un notestēt. Tagad ražošana ir iedarbināta, sistēma tiek montēta standarta veidā Maskavā.
Katra sistēma ir aprīkota ar sāknējamiem SSD (operētājsistēmai) un pilnībā aprīkota ar vārpstām (nākamajiem datiem).
Pēc tam sākas gan pašas platformas, gan tajā instalēto disku ievades testēšana. Lai to izdarītu, visi sistēmas diski tiek ielādēti ar automātiskajiem testiem vismaz stundu.
Automātiski nolasa un raksta katrā diskdzinī, kā arī ieraksta katra diska lasīšanas, rakstīšanas un temperatūras rādījumus. Normālā režīmā vidējai temperatūrai jābūt aptuveni 30-35 grādiem pēc Celsija. Virsotnēs katrs disks var “atlēkt” līdz 40 grādiem. Ja temperatūra paaugstinās vai ātrums nokrītas zem lasīšanas/rakstīšanas sliekšņa, diskdzinis kļūs sarkans un netiks izslēgts. Sastāvdaļas, kas izturējušas testus, tiek iepakotas turpmākai lietošanai.
Secinājums
Pastāv mīts, ko aktīvi atbalsta dažādi skaitļi, ka "Krievijā viņi nezina, kā darīt neko, izņemot sūknēt eļļu". Diemžēl šis mīts ieēd galvās pat cienījamiem un inteliģentiem cilvēkiem.
Nesen ar manu kolēģi notika ievērojams stāsts. Viņš brauca no viena no Vostok uzglabāšanas sistēmas displejiem, un šī uzglabāšanas sistēma gulēja viņa automašīnas bagāžniekā (nevis E124, protams, tas ir vienkāršāk). Pa ceļam viņš notvēra vienu no klienta pārstāvjiem (ļoti svarīga persona, strādā augstā amatā vienā no valsts iestādēm), un automašīnā viņiem bija aptuveni šāda saruna:
Mans kolēģis: “Tagad Elbrusā rādīja uzglabāšanas sistēmas, rezultāti ir labi, visi bija apmierināti, starp citu, jūsu nozarei arī šī uzglabāšanas sistēma noderēs”
Klients: "Es zinu, ka jums ir uzglabāšanas sistēmas, bet kas vēl ir Elbruss, par ko jūs runājat?"
Mans kolēģis: “Nu... Krievijas procesors Elbrus, viņi nesen izlaida 8, kas attiecas uz uzglabāšanas sistēmu veiktspēju, mēs attiecīgi izveidojām jaunu uzglabāšanas sistēmu līniju ar nosaukumu Vostok”
Klients: “Elbruss ir kalns! Un nerunājiet pieklājīgā sabiedrībā pasakas par krievu procesoru, tas viss tiek darīts tikai budžeta apgūšanai, patiesībā nekas nav un nekas nenotiks.
Mans kolēģis: "Attiecībā uz? Vai ir pareizi, ka šī konkrētā uzglabāšanas sistēma atrodas manā bagāžniekā? Tūlīt apstāsimies, es jums parādīšu!
Klients: "Ir labi ciest ar muļķībām, ejam tālāk, nav "krievu uzglabāšanas sistēmu" - tas būtībā nav iespējams"
Tajā brīdī svarīgais cilvēks nevēlējās neko vairāk dzirdēt par Elbrusu. Protams, vēlāk, precizējot informāciju, viņš atzina, ka kļūdījies, bet tomēr līdz pašām beigām neticēja šīs informācijas patiesumam.
Faktiski pēc PSRS sabrukuma mūsu valsts faktiski apstājās mikroelektronikas ražošanas attīstībā. Kaut ko eksportēja un nozaga transnacionālo korporāciju labā, kaut ko nozaga vietējā privatizācijas kompānija, kaut kas, protams, tika ieguldīts, bet galvenokārt to pašu transnacionālo korporāciju labā. Koks tika nocirsts, bet sakne palika.
Pēc gandrīz 30 gadu ilgām ilūzijām par tēmu “Rietumi mums palīdzēs” gandrīz ikvienam ir kļuvis skaidrs, ka mēs varam palīdzēt tikai paši sev, tāpēc mums ir jāatjauno sava ražošana ne tikai mikroelektronikas jomā, bet visās nozarēs. .
Šobrīd globālās pandēmijas kontekstā situācijā, kad reālas starpvalstu ražošanas ķēdes apstājas, jau kļūst skaidrs, ka vietējās ražošanas atjaunošana vairs nav budžeta attīstība, bet gan nosacījums valsts ražošanas izdzīvošanai. Krievija kā neatkarīga valsts.
Tāpēc mēs turpināsim meklēt un izmantot dzīvē krievu tehniku un pastāstīsim par to, ar ko mūsu uzņēmumi patiesībā nodarbojas, ar kādām problēmām saskaras un kādus titāniskus pūliņus pieliek, lai tās atrisinātu.
Ir diezgan grūti runāt par visiem ražošanas aspektiem vienā rakstā, tāpēc kā bonusu organizēsim tiešsaistes diskusiju vebināra formātā par šo tēmu. Šajā vebinārā mēs detalizēti un spilgtās krāsās runāsim par Vostok uzglabāšanas sistēmu Yakhont platformu ražošanas tehniskajiem aspektiem un tiešsaistē atbildēsim uz visiem, pat visgrūtākajiem, jautājumiem.
Mūsu sarunu biedrs būs platformas izstrādātāja, uzņēmuma NORSI-TRANS pārstāvis. Vebinārs notiks 05.06.2020, un tie, kas vēlas piedalīties, var reģistrēties, izmantojot saiti: .
Paldies visiem, kā parasti, ceram uz konstruktīviem komentāriem.
Avots: www.habr.com