SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C

SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C

Sveiki, Habr lasÄ«tāji. Vēlamies padalÄ«ties ar ļoti labām ziņām. Beidzot esam sagaidÄ«juÅ”i Ä«stu Krievijas Elbrus 8C procesoru jaunās paaudzes sērijveida ražoÅ”anu. Oficiāli sērijveida ražoÅ”anai bija jāsākas 2016. gadā, taču faktiski masveida ražoÅ”ana sākās tikai 2019. gadā un Å”obrÄ«d jau ir saražoti aptuveni 4000 procesoru.

GandrÄ«z uzreiz pēc masveida ražoÅ”anas uzsākÅ”anas mÅ«su Aerodisk parādÄ«jās Å”ie procesori, par ko vēlamies Ä«paÅ”i pateikties uzņēmumam NORSI-TRANS, kas mums laipni nodroÅ”ināja savu Yakhont UVM aparatÅ«ras platformu, kas atbalsta Elbrus 8C procesorus, lai portētu programmatÅ«ras daļa no uzglabāŔanas sistēmas. Å Ä« ir moderna universāla platforma, kas atbilst visām MCST prasÄ«bām. Å obrÄ«d platformu izmanto Ä«paÅ”i patērētāji un telekomunikāciju operatori, lai nodroÅ”inātu noteikto darbÄ«bu izpildi operatÄ«vās izmeklÄ“Å”anas darbÄ«bu laikā.

Å obrÄ«d pārneÅ”ana ir veiksmÄ«gi pabeigta, un AERODISK uzglabāŔanas sistēma jau ir pieejama versijā ar vietējiem Elbrus procesoriem.

Å ajā rakstā mēs runāsim par paÅ”iem procesoriem, to vēsturi, arhitektÅ«ru un, protams, par mÅ«su Elbrus uzglabāŔanas sistēmu ievieÅ”anu.

Stāsts

Elbrus procesoru vēsture aizsākās Padomju SavienÄ«bas laikos. 1973. gadā nosauktajā PrecÄ«zijas mehānikas un datorzinātņu institÅ«tā. S.A. Ä»ebedevs (nosaukts tā paÅ”a Sergeja Ä»ebedeva vārdā, kurÅ” iepriekÅ” vadÄ«ja pirmā padomju datora MESM un vēlāk BESM izstrādi) sāka izstrādāt daudzprocesoru skaitļoÅ”anas sistēmas ar nosaukumu ā€œElbrusā€. Izstrādi vadÄ«ja Vsevolods Sergejevičs Burcevs, un izstrādē aktÄ«vi piedalÄ«jās arÄ« Boriss ArtaÅ”esovičs Babajans, kurÅ” bija viens no galvenā dizainera vietniekiem.

SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C
Vsevolods Sergejevičs Burcevs

SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C
Boriss ArtaŔesovičs Babajans

Galvenais projekta pasÅ«tÄ«tājs, protams, bija PSRS bruņotie spēki, un Ŕī datoru sērija galu galā tika veiksmÄ«gi izmantota komanddatoru centru un pretraÄ·eÅ”u aizsardzÄ«bas sistēmu Å”auÅ”anas sistēmu izveidē, kā arÄ« citām speciālām sistēmām. .

SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C

Pirmais Elbrus dators tika pabeigts 1978. gadā. Tam bija modulāra arhitektÅ«ra, un tajā varēja bÅ«t no 1 lÄ«dz 10 procesoriem, kuru pamatā ir vidējas integrācijas shēmas. Å Ä«s iekārtas ātrums sasniedza 15 miljonus darbÄ«bu sekundē. RAM apjoms, kas bija kopÄ«gs visiem 10 procesoriem, bija lÄ«dz 2 lÄ«dz 20. maŔīnvārdu jaudai jeb 64 MB.

Vēlāk izrādÄ«jās, ka daudzas no Elbrus izstrādē izmantotajām tehnoloÄ£ijām vienlaikus tiek pētÄ«tas visā pasaulē, un tās apstrādā Starptautiskā biznesa maŔīna (IBM), taču strādā pie Å”iem projektiem, atŔķirÄ«bā no darba pie Elbrusa. , nekad netika pabeigts. tika pabeigti, un galu galā netika izveidots gatavs produkts.

Pēc Vsevoloda Burceva teiktā, padomju inženieri centās pielietot vismodernāko gan vietējo, gan ārvalstu izstrādātāju pieredzi. Elbrus datoru arhitektūru ietekmēja arī Burroughs datori, Hewlett-Packard izstrāde un BESM-6 izstrādātāju pieredze.

Bet tajā paŔā laikā daudzi notikumi bija oriģināli. Visinteresantākā lieta par Elbrus-1 bija tā arhitektūra.

Izveidotais superdators kļuva par pirmo datoru PSRS, kas izmantoja superskalāro arhitektÅ«ru. PlaÅ”a superskalāro procesoru izmantoÅ”ana ārvalstÄ«s sākās tikai pagājuŔā gadsimta 90. gados, kad tirgÅ« parādÄ«jās Intel Pentium procesori par pieņemamu cenu.

Turklāt, lai organizētu datu plÅ«smu pārsÅ«tÄ«Å”anu starp perifērijas ierÄ«cēm un RAM datorā, varētu izmantot Ä«paÅ”us ievades/izvades procesorus. Sistēmā varētu bÅ«t lÄ«dz četriem Ŕādiem procesoriem, tie strādāja paralēli centrālajam procesoram un tiem bija sava atmiņa.

Elbruss-2

1985. gadā Elbrus saņēma savu loÄ£isko turpinājumu; tika izveidots dators Elbrus-2 un nosÅ«tÄ«ts masveida ražoÅ”anā. ArhitektÅ«rā tas daudz neatŔķīrās no sava priekÅ”gājēja, taču izmantoja jaunu elementu bāzi, kas ļāva palielināt kopējo veiktspēju gandrÄ«z 10 reizes ā€“ no 15 miljoniem operāciju sekundē lÄ«dz 125 miljoniem.Datora operatÄ«vās atmiņas ietilpÄ«ba pieauga lÄ«dz 16 miljoniem 72 -bitu vārdi vai 144 MB. Elbrus-2 I/O kanālu maksimālā caurlaidspēja bija 120 MB/s.

"Elbrus-2" tika aktÄ«vi izmantots kodolpētniecÄ«bas centros Čeļabinskā-70 un Arzamas-16 MCC, A-135 pretraÄ·eÅ”u aizsardzÄ«bas sistēmā, kā arÄ« citos militārajos objektos.

Elbrusa izveidi novērtēja Padomju SavienÄ«bas vadÄ«tāji. Daudzi inženieri tika apbalvoti ar ordeņiem un medaļām. Ä¢enerāldizaineris Vsevolods Burcevs un virkne citu speciālistu saņēma valsts apbalvojumus. Un Borisam Babajanam tika pieŔķirts Oktobra revolÅ«cijas ordenis.

Šīs balvas ir vairāk nekā pelnītas, Boriss Babajans vēlāk teica:

ā€œ1978. gadā mēs izgatavojām pirmo superskalāro maŔīnu Elbrus-1. Tagad Rietumos viņi ražo tikai Ŕīs arhitektÅ«ras superskalārus. Pirmais superskalārs Rietumos parādÄ«jās 92. gadā, mÅ«sējais 78. gadā. Turklāt mÅ«su izveidotā superskalāra versija ir lÄ«dzÄ«ga Pentium Pro, ko Intel izgatavoja 95. gadā.

Šie vārdi par vēsturisko pārākumu ir apstiprināti ASV, Kīts Dīfendorfs, Motorola 88110, kas ir viens no pirmajiem Rietumu superskalārajiem procesoriem, izstrādātājs rakstīja:

"1978. gadā, gandrÄ«z 15 gadus pirms pirmo Rietumu superskalāro procesoru parādÄ«Å”anās, Elbrus-1 izmantoja procesoru, kas izsniedza divas instrukcijas katrā pulksteņa ciklā, mainÄ«ja instrukciju izpildes secÄ«bu, pārdēvēja reÄ£istrus un izpildÄ«ja pēc pieņēmuma."

Elbruss-3

Tas bija 1986. gads, un gandrÄ«z uzreiz pēc otrā Elbrus darba pabeigÅ”anas ITMiVT sāka izstrādāt jauno Elbrus-3 sistēmu, izmantojot principiāli jaunu procesora arhitektÅ«ru. Boriss Babajans Å”o pieeju nosauca par "post-superkalāru". TieÅ”i Å”o arhitektÅ«ru, ko vēlāk nodēvēja par VLIW/EPIC, nākotnē (90. gadu vidÅ«) sāka izmantot Intel Itanium procesori (un PSRS Ŕīs attÄ«stÄ«bas sākās 1986. gadā un beidzās 1991. gadā).

Å is skaitļoÅ”anas komplekss bija pirmais, kas Ä«stenoja idejas par operāciju paralēlisma nepārprotamu kontroli, izmantojot kompilatoru.

1991. gadā tika izlaists pirmais un diemžēl vienÄ«gais dators ā€œElbrus-3ā€, kuru nevarēja pilnÄ«bā noregulēt, un pēc Padomju SavienÄ«bas sabrukuma tas nevienam vairs nebija vajadzÄ«gs, un norises un plāni palika uz papÄ«ra.

PriekŔnosacījumi jaunai arhitektūrai

Komanda, kas ITMiVT strādāja pie padomju superdatoru radÄ«Å”anas, nesadalÄ«jās, bet turpināja strādāt kā atseviŔķs uzņēmums ar nosaukumu MCST (Maskavas SPARK tehnoloÄ£iju centrs). Un 90. gadu sākumā sākās aktÄ«va sadarbÄ«ba starp MCST un Sun Microsystems, kur MCST komanda piedalÄ«jās UltraSPARC mikroprocesora izstrādē.

Å ajā periodā parādÄ«jās E2K arhitektÅ«ras projekts, kuru sākotnēji finansēja Sun. Vēlāk projekts kļuva pilnÄ«gi neatkarÄ«gs, un viss tajā esoÅ”ais intelektuālais Ä«paÅ”ums palika MCST komandai.

ā€œJa mēs bÅ«tu turpinājuÅ”i strādāt ar Sun Å”ajā jomā, viss piederētu Sun. Lai gan 90% darba tika paveikti pirms Saules parādÄ«Å”anās. (Boriss Babajans)

E2K arhitektūra

Apspriežot Elbrus procesoru arhitektÅ«ru, ļoti bieži mēs dzirdam Ŕādus IT nozares kolēģu izteikumus:

"Elbrus ir RISC arhitektūra"
"Elbrus ir EPIC arhitektūra"
"Elbruss ir SPARC arhitektūra"

PatiesÄ«bā neviens no Å”iem apgalvojumiem nav pilnÄ«bā patiess, un, ja tā ir, tie ir tikai daļēji patiesi.

E2K arhitektÅ«ra ir atseviŔķa oriÄ£inālā procesora arhitektÅ«ra; galvenās E2K Ä«paŔības ir energoefektivitāte un lieliska mērogojamÄ«ba, kas tiek panākta, norādot skaidru darbÄ«bu paralēlismu. E2K arhitektÅ«ru izstrādāja MCST komanda, un tās pamatā ir post-superscalar arhitektÅ«ra (a la EPIC) ar zināmu ietekmi no SPARC arhitektÅ«ras (ar RISC pagātni). Tajā paŔā laikā MCST bija tieÅ”i iesaistÄ«ts trÄ«s no četrām pamata arhitektÅ«rām (Superscalars, post-superscalars un SPARC) izveidē. Pasaule patieŔām ir maza vieta.

Lai izvairÄ«tos no neskaidrÄ«bām nākotnē, esam uzzÄ«mējuÅ”i vienkārÅ”u diagrammu, kas, lai arÄ« vienkārÅ”ota, ļoti skaidri parāda E2K arhitektÅ«ras saknes.

SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C

Tagad nedaudz vairāk par arhitektūras nosaukumu, par kuru arī ir neizpratne.

Dažādos avotos Å”ai arhitektÅ«rai var atrast Ŕādus nosaukumus: ā€œE2Kā€, ā€œElbrusā€, ā€œElbrus 2000ā€, ELBRUS (ā€œExpLicit Basic Resources Utilisation Schedulingā€, t.i., pamatresursu izmantoÅ”anas skaidra plānoÅ”ana). Visi Å”ie nosaukumi runā par vienu un to paÅ”u ā€“ par arhitektÅ«ru, taču oficiālajā tehniskajā dokumentācijā, kā arÄ« tehniskajos forumos arhitektÅ«ras apzÄ«mÄ“Å”anai tiek lietots nosaukums E2K, tāpēc turpmāk, ja runājam par procesora arhitektÅ«ru, izmantosim termins "E2K", un, ja runa ir par konkrētu procesoru, mēs izmantojam nosaukumu "Elbrus".

E2K arhitektūras tehniskās īpaŔības

Tradicionālajās arhitektÅ«rās, piemēram, RISC vai CISC (x86, PowerPC, SPARC, MIPS, ARM), procesora ievade saņem instrukciju plÅ«smu, kas paredzēta secÄ«gai izpildei. Procesors var noteikt neatkarÄ«gas darbÄ«bas un palaist tās paralēli (superkalaritāte) un pat mainÄ«t to secÄ«bu (ārpus kārtas izpilde). Tomēr dinamiskās atkarÄ«bas analÄ«zei un atbalstam neatbilstoÅ”ai izpildei ir ierobežojumi palaistām un analizētajām komandām vienā pulksteņa ciklā. Turklāt attiecÄ«gie bloki procesora iekÅ”ienē patērē ievērojamu enerÄ£ijas daudzumu, un to sarežģītā ievieÅ”ana dažkārt rada stabilitātes vai droŔības problēmas.

E2K arhitektÅ«rā galveno darbu, analizējot atkarÄ«bas un optimizējot darbÄ«bu secÄ«bu, uzņemas kompilators. Procesors saņem tā saukto ievadi. plaÅ”as instrukcijas, no kurām katra kodē instrukcijas visām procesora izpildes vienÄ«bām, kuras jāpalaiž noteiktā pulksteņa ciklā. Procesoram nav jāanalizē operandu atkarÄ«bas vai jāpārkārto darbÄ«bas starp plaŔām instrukcijām: kompilators to visu dara, pamatojoties uz pirmkoda analÄ«zi un procesora resursu plānoÅ”anu. Tā rezultātā procesora aparatÅ«ra var bÅ«t vienkārŔāka un rentablāka.

Kompilators spēj analizēt avota kodu daudz rūpīgāk nekā RISC/CISC procesora aparatūra un atrast neatkarīgākas darbības. Tāpēc E2K arhitektūrā ir vairāk paralēlu izpildes vienību nekā tradicionālajām arhitektūrām.

PaÅ”reizējās E2K arhitektÅ«ras iespējas:

  • 6 aritmētisko loÄ£isko vienÄ«bu (ALU) kanāli, kas darbojas paralēli.
  • ReÄ£istra fails ar 256 84 bitu reÄ£istriem.
  • AparatÅ«ras atbalsts cilpām, tostarp tām, kurām ir konveijers. Palielina procesora resursu izmantoÅ”anas efektivitāti.
  • Programmējama asinhronā datu priekÅ”sÅ«knÄ“Å”anas ierÄ«ce ar atseviŔķiem nolasÄ«Å”anas kanāliem. Ä»auj slēpt aizkaves no atmiņas piekļuves un pilnÄ«gāk izmantot ALU.
  • Atbalsts spekulatÄ«viem aprēķiniem un viena bita predikātiem. Ä»auj samazināt pāreju skaitu un paralēli izpildÄ«t vairākas programmas atzaras.
  • PlaÅ”a komanda, kas vienā pulksteņa ciklā spēj norādÄ«t lÄ«dz 23 operācijām (vairāk nekā 33 operācijas, iepakojot operandus vektoru instrukcijās).

SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C

x86 emulācija

Pat arhitektÅ«ras projektÄ“Å”anas stadijā izstrādātāji saprata, cik svarÄ«gi ir atbalstÄ«t programmatÅ«ru, kas rakstÄ«ta Intel x86 arhitektÅ«rai. Å im nolÅ«kam tika ieviesta x86 bināro kodu dinamiskās (t.i., programmas izpildes laikā jeb ā€œlidojumāā€) tulkoÅ”anas sistēma E2K arhitektÅ«ras procesora kodos. Å Ä« sistēma var darboties gan aplikācijas režīmā (WINE veidā), gan hipervizoram lÄ«dzÄ«gā režīmā (tad ir iespējams darbināt visu viesu OS x86 arhitektÅ«rai).

Pateicoties vairākiem optimizācijas lÄ«meņiem, ir iespējams sasniegt lielu tulkojamā koda ātrumu. X86 arhitektÅ«ras emulācijas kvalitāti apliecina veiksmÄ«ga vairāk nekā 20 operētājsistēmu (tostarp vairākas Windows versijas) palaiÅ”ana un simtiem lietojumprogrammu Elbrus skaitļoÅ”anas sistēmās.

Aizsargāts programmas izpildes režīms

Viena no interesantākajām idejām, kas mantota no Elbrus-1 un Elbrus-2 arhitektÅ«rām, ir tā sauktā droŔā programmas izpilde. Tās bÅ«tÄ«ba ir nodroÅ”ināt, ka programma darbojas tikai ar inicializētiem datiem, pārbaudÄ«t visas atmiņas piekļuves, lai pārliecinātos, ka tās pieder derÄ«gajam adreÅ”u diapazonam, un nodroÅ”ināt starpmoduļu aizsardzÄ«bu (piemēram, aizsargāt izsaucoÅ”o programmu no kļūdām bibliotēkā). Visas Ŕīs pārbaudes tiek veiktas aparatÅ«rā. Aizsargātajam režīmam ir pilnvērtÄ«gs kompilators un izpildlaika atbalsta bibliotēka. Jāsaprot, ka uzliktie ierobežojumi noved pie tā, ka nav iespējams organizēt, piemēram, C++ valodā rakstÄ«ta koda izpildi.

Pat parastajā, ā€œneaizsargātajāā€ Elbrus procesoru darbÄ«bas režīmā ir funkcijas, kas palielina sistēmas uzticamÄ«bu. Tādējādi savienojoŔās informācijas kaudze (procedÅ«ru zvanu atgrieÅ”anas adreÅ”u ķēde) ir atdalÄ«ta no lietotāja datu kaudzes un nav pieejama tādiem uzbrukumiem kā atgrieÅ”anas adreÅ”u viltoÅ”ana, ko izmanto vÄ«rusos.

Gadu gaitā radÄ«tās izstrādes ļauj ne tikai panākt un nākotnē pārspēt konkurējoŔās arhitektÅ«ras veiktspējas un mērogojamÄ«bas ziņā, bet arÄ« nodroÅ”ināt aizsardzÄ«bu pret kļūdām, kas nomoka x86/amd64. GrāmatzÄ«mes, piemēram, Meltdown (CVE-2017-5754), Spectre (CVE-2017-5753, CVE-2017-5715), RIDL (CVE-2018-12126, CVE-2018-12130), Fallout (CVE-2018-12127). ZombieLoad (CVE-2019-11091) un tamlÄ«dzÄ«gi.

MÅ«sdienu aizsardzÄ«ba pret ievainojamÄ«bām, kas atrodamas x86/amd64 arhitektÅ«rā, balstās uz ielāpiem operētājsistēmas lÄ«menÄ«. Tāpēc Å”o arhitektÅ«ru paÅ”reizējās un iepriekŔējās paaudzes procesoru veiktspējas kritums ir tik ievērojams un svārstās no 30% lÄ«dz 80%. Mēs kā aktÄ«vi x86 procesoru lietotāji par to zinām, mēs cieÅ”am un turpinām "ēst kaktusu", taču Å”o problēmu risināŔana paŔā saknē ir neapÅ”aubāms ieguvums mums (un galu galā arÄ« mÅ«su klientiem), it Ä«paÅ”i, ja risinājums ir krievu valoda.

Š¢ŠµŃ…Š½ŠøчŠµŃŠŗŠøŠµ хŠ°Ń€Š°ŠŗтŠµŃ€ŠøстŠøŠŗŠø

Tālāk ir sniegti pagātnes (4C), paÅ”reizējās (8C), jaunās (8SV) un nākamās (16C) paaudzes Elbrus procesoru oficiālie tehniskie parametri salÄ«dzinājumā ar lÄ«dzÄ«giem Intel x86 procesoriem.

SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C

Pat ātrs skatiens uz Ŕo tabulu parāda (un tas ir ļoti patīkami), ka paŔmāju procesoru tehnoloģiskā plaisa, kas pirms 10 gadiem Ŕķita nepārvarama, tagad Ŕķiet diezgan maza, un 2021. gadā līdz ar Elbrus-16S (kas cita starpā lietas, atbalstīs virtualizāciju) tiks samazināts līdz minimāliem attālumiem.

AERODISK uzglabāŔanas sistēma uz Elbrus 8C procesoriem

Mēs pārejam no teorijas uz praksi. Kompāniju MCST, Aerodisk, Basalt SPO (iepriekÅ” Alt Linux) un NORSI-TRANS stratēģiskās alianses ietvaros tika izstrādāta un ekspluatācijai sagatavota datu uzglabāŔanas sistēma, kas uz doto brÄ«di droŔības, funkcionalitātes, izmaksu un veiktspējas ziņā. ir ja ne pats labākais, tad , mÅ«suprāt, neapÅ”aubāmi ir cienÄ«gs risinājums, kas var nodroÅ”ināt atbilstoÅ”u mÅ«su Dzimtenes tehnoloÄ£iskās neatkarÄ«bas lÄ«meni.
Tagad detaļas...

Aparatūra

UzglabāŔanas aparatÅ«ra ir ieviesta, pamatojoties uz NORSI-TRANS universālo Yakhont UVM platformu. Platforma Yakhont UVM saņēma Krievijas izcelsmes telekomunikāciju iekārtu statusu un tika iekļauta vienotajā Krievijas radioelektronikas produktu reÄ£istrā. Sistēma sastāv no diviem atseviŔķiem uzglabāŔanas kontrolieriem (katrs 2U), kas savienoti savā starpā ar 1G vai 10G Ethernet starpsavienojumu, kā arÄ« ar kopējiem disku plauktiem, izmantojot SAS savienojumu.

Tas, protams, nav tik smuki kā ā€œCluster in a boxā€ formāts (kad vienā 2U Å”asijā salikti kontrolieri un diskdziņi ar kopēju aizmugures paneli), ko parasti lietojam, taču tuvākajā laikā arÄ« tas bÅ«s pieejams. Å eit galvenais ir tas, ka tas darbojas labi, un par "lociņiem" mēs domāsim vēlāk.

SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C

SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C

Katram kontrollerim zem pārsega ir viena procesora mātesplate ar četriem slotiem RAM (DDR3 8C procesoram). Katram kontrollerim ir arī 4 1G Ethernet porti (divi no kuriem AERODISK ENGINE programmatūra izmanto kā pakalpojumu) un trīs PCIe savienotāji back-end (SAS) un priekŔgala (Ethernet vai FibreChannel) adapteriem.

Kā sāknÄ“Å”anas diski tiek izmantoti Krievijas SATA SSD diskdziņi no GS Nanotech, kurus esam vairākkārt testējuÅ”i un izmantojuÅ”i projektos.

SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C

Kad mēs pirmo reizi iepazināmies ar platformu, mēs to rÅ«pÄ«gi pārbaudÄ«jām. Mums nebija nekādu jautājumu par montāžas un lodÄ“Å”anas kvalitāti, viss tika darÄ«ts rÅ«pÄ«gi un uzticami.

Operētājsistēmas

Sertifikācijai izmantotā OS versija ir Alt 8SP. Mēs drīzumā plānojam izveidot spraudni un pastāvīgi atjauninātu repozitoriju Viola OS ar Aerodisk krātuves programmatūru.

Å Ä« izplatÄ«Å”anas versija ir balstÄ«ta uz paÅ”reizējo stabilo Linux kodola 4.9 versiju E2K (nozari ar ilgtermiņa atbalstu portēja MCST speciālisti), kas papildināta ar ielāpiem funkcionalitātei un droŔībai. Visas Alt OS pakotnes tiek montētas tieÅ”i uz Elbrus, izmantojot projekta ALT Linux Team oriÄ£inālo darÄ«jumu montāžas sistēmu, kas ļāva samazināt darbaspēka izmaksas paÅ”ai pārsÅ«tÄ«Å”anai un pievērst lielāku uzmanÄ«bu produkta kvalitātei.

Jebkuru Alt OS for Elbrus laidienu var ievērojami paplaÅ”ināt funkcionalitātes ziņā, izmantojot tai pieejamo repozitoriju (no aptuveni 6 tÅ«kstoÅ”iem avota pakotņu astotajai versijai lÄ«dz aptuveni 12 devÄ«tajai versijai).

Izvēle izdarÄ«ta arÄ« tādēļ, ka Viola OS izstrādātājs uzņēmums Basalt SPO aktÄ«vi sadarbojas ar citu programmatÅ«ras un ierīču izstrādātājiem dažādās platformās, nodroÅ”inot netraucētu mijiedarbÄ«bu aparatÅ«ras un programmatÅ«ras sistēmās.

ProgrammatÅ«ras uzglabāŔanas sistēmas

Pārnesot, mēs nekavējoties atteicāmies no idejas izmantot E2K atbalstÄ«to x86 emulāciju un sākām strādāt tieÅ”i ar procesoriem (par laimi, Alt jau ir tam nepiecieÅ”amie rÄ«ki).

Cita starpā vietējais izpildes režīms nodroÅ”ina labāku droŔību (tās trÄ«s aparatÅ«ras skursteņi viena vietā) un lielāku veiktspēju (nav nepiecieÅ”ams pieŔķirt vienu vai divus kodolus no astoņiem, lai palaistu bināro tulkotāju, un kompilators veic savu darbu labāk nekā JIT).

Faktiski AERODISK ENGINE ievieÅ”ana uz E2K atbalsta lielāko daļu esoŔās krātuves funkcionalitātes, kas ir pieejama x86. UzglabāŔanas sistēmas programmatÅ«ra izmanto paÅ”reizējo AERODISK ENGINE versiju (A-CORE versija 2.30)

Bez problēmām E2K tika instalētas un pārbaudÄ«tas izmantoÅ”anai ražoÅ”anā Ŕādas funkcijas:

  • Kļūdu tolerance lÄ«dz diviem kontrolleriem un daudzceļu I/O (mpio)
  • Bloķēt un piekļūt failiem ar nelieliem sējumiem (RDG, DDP baseini; FC, iSCSI, NFS, SMB protokoli, tostarp integrācija ar Active Directory)
  • Dažādi RAID lÄ«meņi lÄ«dz pat trÄ«skārÅ”ai paritātei (ieskaitot iespēju izmantot RAID veidotāju)
  • HibrÄ«da krātuve (apvienojot SSD un HDD vienā pÅ«lā, t.i., keÅ”atmiņa un lÄ«meņi)
  • Vietas taupÄ«Å”anas iespējas, izmantojot dedublikāciju un saspieÅ”anu
  • ROW momentuzņēmumi, kloni un dažādas replikācijas iespējas
  • Un citas nelielas, bet noderÄ«gas funkcijas, piemēram, QoS, globālā karstā daļa, VLAN, BOND utt.

Faktiski E2K mums izdevās ieviest visas mūsu funkcionalitātes, izņemot vairāku kontrolierus (vairāk nekā divus) un daudzpavedienu I/O plānotāju, kas ļauj mums palielināt visu zibspuldzes pūlu veiktspēju par 20-30%. .

Bet mēs, protams, pievienosim arÄ« Ŕīs noderÄ«gās funkcijas, tas ir laika jautājums.

Mazliet par sniegumu

VeiksmÄ«gi nokārtojot uzglabāŔanas sistēmas pamata funkcionalitātes testus, mēs, protams, sākām veikt slodzes testus.

Piemēram, divu kontrolieru uzglabāŔanas sistēmā (2xCPU E8C 1.3 GHz, 32 GB RAM + 4 SAS SSD 800 GB 3DWD), kurā RAM keÅ”atmiņa bija atspējota, mēs izveidojām divus DDP pÅ«lus ar galveno RAID-10 lÄ«meni un divus 500 G. LUN un savienoja Å”os LUN, izmantojot iSCSI (10G Ethernet) ar Linux resursdatoru. Un mēs veicām vienu no pamata stundu ilgajiem testiem maziem secÄ«gas slodzes blokiem, izmantojot FIO programmu.

Pirmie rezultāti bija diezgan pozitīvi.

SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C

Procesoru slodze bija vidēji 60%, t.i. Tas ir pamata lÄ«menis, kurā uzglabāŔanas sistēma var droÅ”i darboties.

Jā, tas ir tālu no lielas slodzes, un augstas veiktspējas DBVS noteikti nepietiek ar sava veida rēķiniem, taču, kā liecina mÅ«su prakse, Ŕīs Ä«paŔības ir pietiekamas 80% no izplatÄ«tajiem uzdevumiem, kuriem tiek izmantotas uzglabāŔanas sistēmas.

Nedaudz vēlāk plānojam atgriezties ar detalizētu ziņojumu par Elbrus kā uzglabāŔanas sistēmu platformas slodzes testiem.

Bright Future

Kā jau rakstÄ«jām iepriekÅ”, Elbrus 8C masveida ražoÅ”ana faktiski sākās pavisam nesen ā€“ 2019. gada sākumā, un lÄ«dz decembrim bija saražoti jau aptuveni 4000 procesoru. SalÄ«dzinājumam ā€“ visā to ražoÅ”anas periodā tika saražoti tikai 4 iepriekŔējās paaudzes Elbrus 5000C procesoru, tāpēc progress ir acÄ«mredzams.

Skaidrs, ka tas ir kritums spainī pat Krievijas tirgum, bet tie, kas iet pa ceļu, to var pārvarēt.
2020. gadā plānota vairāku desmitu tÅ«kstoÅ”u Elbrus 8C procesoru izlaiÅ”ana, un tas jau ir nopietns rādÄ«tājs. Turklāt 2020. gada laikā MCST komandai Elbrus-8SV procesors ir jāpārnes uz masveida ražoÅ”anu.

Šādi ražoÅ”anas plāni ir pieteikums ļoti nozÄ«mÄ«gai daļai no visa vietējā serveru procesoru tirgus.

Rezultātā Å”eit un tagad mums ir labs un moderns Krievijas procesors ar skaidru un, mÅ«suprāt, pareizu attÄ«stÄ«bas stratēģiju, uz kuras pamata mums ir droŔākā un sertificētā Krievijā ražotā datu uzglabāŔanas sistēma (un nākotne, virtualizācijas sistēma uz Elbrus-16C). Sistēma ir krievu, ciktāl tas ir fiziski iespējams mÅ«sdienu apstākļos.

Ziņās nereti redzam jaunākās episkās neveiksmes uzņēmumiem, kas sevi lepni dēvē par Krievijas ražotājiem, bet patiesÄ«bā nodarbojas ar etiÄ·eÅ”u pārlÄ«mÄ“Å”anu, ārzemju ražotāja produkcijai nepievienojot nekādu vērtÄ«bu, izņemot to uzcenojumu. Šādi uzņēmumi diemžēl met ēnu uz visiem Ä«stajiem Krievijas izstrādātājiem un ražotājiem.

Ar Å”o rakstu vēlamies uzskatāmi parādÄ«t, ka mÅ«su valstÄ« bija, ir un bÅ«s uzņēmumi, kas faktiski un efektÄ«vi ražo modernas sarežģītas IT sistēmas un aktÄ«vi attÄ«stās, un importa aizstāŔana IT jomā nav profanācija, bet gan realitāte, kurā mēs visi dzÄ«vo. Jums var nepatikt Ŕī realitāte, jÅ«s varat to kritizēt vai arÄ« varat strādāt un padarÄ«t to labāku.

SHD AERODISK uz vietējiem procesoriem Elbrus 8C

PSRS sabrukums savulaik neļāva Elbrus veidotāju komandai kļūt par ievērojamu spēlētāju procesoru pasaulē un lika komandai meklēt finansējumu savām izstrādēm ārzemēs. Tas tika atrasts, darbs tika pabeigts, un intelektuālais Ä«paÅ”ums tika saglabāts, par ko vēlos teikt milzÄ«gu paldies Å”iem cilvēkiem!

Pagaidām tas arī viss, lūdzu rakstiet savus komentārus, jautājumus un, protams, kritiku. Mēs vienmēr esam priecīgi.

Tāpat visa uzņēmuma Aerodisk vārdā es vēlos apsveikt visu Krievijas IT kopienu ar tuvojoÅ”os Jauno gadu un Ziemassvētkiem, novēlēt 100% darbspējas laiku - un lai jaunajā gadā rezerves kopijas nevienam nebÅ«tu noderÄ«gas))).

izmantoti materiāli

Raksts ar vispārīgu tehnoloģiju, arhitektūru un personību aprakstu:
https://www.ixbt.com/cpu/e2k-spec.html

ÄŖsa datoru vēsture ar nosaukumu "Elbrus":
https://topwar.ru/34409-istoriya-kompyuterov-elbrus.html

Vispārīgs raksts par e2k arhitektūru:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D1%8C%D0%B1%D1%80%D1%83%D1%81_2000

Raksts ir par 4. paaudzi (Elbrus-8S) un 5. paaudzi (Elbrus-8SV, 2020):
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D1%8C%D0%B1%D1%80%D1%83%D1%81-8%D0%A1

Nākamās sestās paaudzes procesoru (Elbrus-6SV, 16) specifikācijas:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D1%8C%D0%B1%D1%80%D1%83%D1%81-16%D0%A1

Oficiālais Elbrus arhitektūras apraksts:
http://www.elbrus.ru/elbrus_arch

Elbrus aparatūras un programmatūras platformas izstrādātāju plāni izveidot superdatoru ar eksa mēroga veiktspēju:
http://www.mcst.ru/files/5a9eb2/a10cd8/501810/000003/kim_a._k._perekatov_v._i._feldman_v._m._na_puti_k_rossiyskoy_ekzasisteme_plany_razrabotchikov.pdf

Krievijas Elbrus tehnoloģijas personālajiem datoriem, serveriem un superdatoriem:
http://www.mcst.ru/files/5472ef/770cd8/50ea05/000001/rossiyskietehnologiielbrus-it-edu9-201410l.pdf

Vecs Borisa Babajana raksts, bet joprojām aktuāls:
http://www.mcst.ru/e2k_arch.shtml

Vecais Mihaila Kuzminska raksts:
https://www.osp.ru/os/1999/05-06/179819

MCST prezentācija, vispārīga informācija:
https://yadi.sk/i/HDj7d31jTDlDgA

Informācija par Viola OS platformai Elbrus:
https://altlinux.org/эŠ»ŃŒŠ±Ń€ŃƒŃ

https://sdelanounas.ru/blog/shigorin/

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru