Здраво на сите. Како што ветивме, ги потопуваме читателите на Habr во деталите за производството на руски хардверски платформи за системи за складирање Aerodisk Vostok на процесорите Elbrus. Во оваа статија ќе го опишеме чекор по чекор производството на платформата Yakhont-UVM E124, која ефикасно држи 5 дискови во 124 единици, може да работи на температура од +30 степени Целзиусови, а во исто време не само што работи, туку и работи добро.
Организираме и вебинар на 05.06.2020 година, каде што детално ќе зборуваме за техничките нијанси на производството на системот за складирање Vostok и ќе одговориме на сите прашања. Можете да се регистрирате за вебинарот користејќи ја врската:
Значи, ајде да одиме!
Пред да се нурне во процесот што се организира сега, малку историска позадина од пред две години. Во времето кога започна развојот на платформите опишани во овој напис, условите за нивно производство беа, благо речено, непостоечки. Има причини за ова, тие им се познати на сите: масовното производство (имено производство, а не повторно лепење налепници) на серверски платформи во Русија беше отсутно како класа. Имаше посебни фабрики кои можеа да произведуваат поединечни компоненти, но на многу ограничен начин и често базирани на застарени технологии. Затоа, моравме да започнеме практично „од нула“ и во исто време да го подигнеме производството на серверски решенија во Русија на квалитативно ново ниво.
Значи, процесот на секое производство започнува со потреба, која потоа се трансформира во општи барања. Ваквите барања првично ги формираат развивачите на NORSI-TRANS во Нижни Новгород. Барањата, се разбира, не се извадени од воздух, туку од потребите на клиентите. Ова сè уште не е техничка задача, како што може погрешно да изгледа. Во фаза на општи барања, невозможно е да се направи полноправна техничка спецификација, бидејќи има премногу непознати услови за производство.
Развој на целен модел: од идеја до имплементација
Откако ќе се формираат општите барања, започнува изборот на основата на елементите. Од историските информации произлегува дека основата на елементите не постои, односно мора да се создаде.
За да се направи ова, се собира пилот примерок од она што е достапно на отворениот пазар, што е барем малку слично на целниот. Следно, се вршат стандардни тестови на овој примерок за да се одредат неговите перформанси. Ако сè е добро, тогаш следниот чекор е да се развие целниот модел (2D и 3D).
Потоа започнува потрагата по руски претпријатија кои се подготвени да започнат со производство на овој пилот.Програмерите ги вршат потребните модификации на секој од елементите на производот, врз основа на можностите на одредено претпријатие.
За време на процесот на дизајнирање, се вршат потребните модификации на секој од елементите на производот. На пример, додека работевте со прототипот, беа користени класични 12G SAS експандери со голем број жици (многу големи, со оглед на бројот на дискови). Тоа не е евтино, незгодно е за оваа конкретна платформа, а покрај тоа, експандерите на непријателот се странски. Но, ова е привремено решение со цел да се тестира примерокот како целина и да се премине во следната фаза. Сепак, не е погодно да се користат SAS експандери за финалната верзија на одредена серверска платформа.
Не ни требаат непријателски експандери, ќе си направиме сопствен заден авион со блек џек и ш...
Земајќи ги предвид идните планови за обемот на производство (илјадници сервери), беше одлучено да се развие за овој производ (и, се разбира, за следните) наш сопствен SAS заден авион, кој е многу пофункционален од експандер во однос на ова решение. . Дизајнот и програмирањето на задните авиони ги врши истиот тим на програмери, а производството на плочите се врши во фабриката Microlit во Московскиот регион (ветуваме посебна статија за оваа фабрика и како се матичните плочи за процесорите Elbrus отпечатено таму).
Инаку, еве го неговиот прв прототип, сега изгледа сосема поинаку.
И еве го програмираат
Интересен факт: кога започна развојот на задните авиони, а дизајнерите се свртеа кон развивачот на чипот SAS3 за дизајн на референтна табла, се покажа дека ниту една компанија во Европа не знаеше како да развие свои задни авиони. Претходно постоеше заедничко вложување Fujitsu-Siemens, но откако Siemens Nixdorf Information systeme AG го напушти заедничкото вложување и целосното затворање на одделот за компјутери во Siemens, компетентноста во оваа област во Европа беше изгубена.
Затоа, развивачот на чипови првично не го сфати сериозно развојот на NORSI-TRANS, што предизвика доцнење во развојот на конечниот дизајн. Точно, подоцна, кога сериозноста на намерите и компетентноста на компанијата НОРСИ-ТРАНС стана очигледна, а задниот авион беше развиен и испечатен, неговиот став се промени на подобро.
Како да изладите 124 дискови и сервер во 5 единици и да останете живи?
Имаше посебна потрага со храна и ладење. Факт е дека, врз основа на барањата, платформата E124 мора да работи на температура од 30 степени Целзиусови, а таму, за една минута, 124 добро загреани механички дискови во 5 единици и, згора на тоа, матична плоча со процесор (т.е. ова не е глупав JBOD, туку полноправен контролер на системот за складирање со дискови).
За ладење (освен малите вентилатори внатре), на крајот решивме да користиме три прилично големи вентилатори на задниот дел од куќиштето, при што секој може да се замени топло. За нормално функционирање на системот, доволни се две (температурата воопшто не се менува), така што можете безбедно да ја планирате работата за замена на вентилаторите и да не размислувате за температурата. Ако исклучите два вентилатори (на пример, според законот за подлост, додека се заменуваше едниот, вториот пукна), тогаш со еден вентилатор системот исто така може да работи нормално, но температурата ќе се зголеми за 10-20% проценти, што е прифатливо под услов наскоро да се инсталира барем уште еден вентилатор.
Навивачите (како и речиси сè друго) исто така се покажаа уникатни. Причината за уникатноста беше една цена. Во одредени услови, може да се случи вентилаторите, наместо да цицаат воздух, да го дуваат целото куќиште одвнатре, да почнат да го вшмукуваат, а потоа „збогум“, односно платформата брзо да се прегрее. Затоа, за да се спречи таков проблем, беа направени промени во дизајнот на вентилаторот и додадовме сопствено „know-how“ - обратен вентил. Овој обратен вентил мирно дозволува воздухот да се вшмукува од платформата, но во исто време ја блокира самата можност за вшмукување на воздухот назад во секој случај.
Во фазата на пилотирање на системот за ладење, имаше многу неуспеси, разни елементи на системот се прегреаа и изгореа, но на крајот, развивачите на платформата успеаја да постигнат подобро ладење дури и од светски познатите конкуренти.
„Диетата не може да се прекрши“.
Слична приказна беше и со напојувањата т.е. тие се направени специјално за оваа платформа и причината е банална. Секоја единица е многу пари, затоа е развиена таква супер-густа платформа и, ако не се лажам (точно во коментарите ако грешам), ова е светски рекорд досега, бидејќи Сè уште нема сервери или JBOD со голем број дискови за 5 единици.
Така, за да се обезбеди напојување на платформата и во исто време да се организира можноста за замена на напојувањето во нормален режим, вкупната моќност на активните единици требаше да биде 4 киловати (се разбира, нема такви решенија на пазар), па тие беа направени по нарачка со лансирање на производна линија за масовно производство ( Да ве потсетам дека има планови за илјадници такви сервери).
Како што рече еден од главните дизајнери на платформата, „Струите овде се како во машина за заварување - ова не е многу забавно :-)“
За време на дизајнот, исто така беше можно да се работи на напојувањето не само на 220V, туку и на 48V, т.е. во OPC архитектурата, која сега е многу важна за телекомуникациските оператори и големите центри за податоци.
Како резултат на тоа, решението со напојување ја повторува логиката на решението со ладење; платформата може удобно да работи со две напојувања, што овозможува да се изврши замена како и обично. Ако во случај на несреќа остане само една единица за напојување од три, таа ќе може да ја извлече работата на платформата при максимално оптоварување, но, се разбира, невозможно е да се остави платформата во оваа форма. за долго време.
Метал и пластика: не е сè толку едноставно, се испоставува.
Има многу нијанси во процесот на развој на платформата. Слична ситуација се случи не само со електронските компоненти (кревачи, задни авиони, матични плочи итн.), туку и со обичниот метал и пластика: на пример, со куќиштето, шините, па дури и со вагоните на дискот.
Се чини дека не треба да има проблеми со телото и другите помалку интелигентни елементи на платформата. Но, во пракса сè е поинаку. Кога развивачите на платформата првпат пристапија кон различни руски фабрики со потреби за производство, се покажа дека повеќето од нив работат со прилично немодерни методи, што на крајот влијаеше и на квалитетот и на квантитетот на производите.
Потврда за тоа станаа првите резултати од производството на случаи. Неправилна геометрија, груби завари, неточни дупки и слични трошоци го направија производот несоодветен за употреба.
Повеќето фабрики кои можеа да направат куќишта за сервер работеа тогаш (да ве потсетам дека под „тогаш“ мислиме пред 2 години) „на старомоден начин“, односно изработија куп проектна документација, во согласност со операторот рачно ја прилагодувал работата на машините, исто така често наместо заковки се користело метално заварување. Како резултат на тоа, нискиот степен на автоматизација, човечкиот фактор и прекумерната бирократизација на производството вродија со плод. Испадна долго, лошо и скапо.
Мораме да им оддадеме почит на фабриките: многу од нив во голема мера го модернизираа своето производство од тоа време. Го подобривме квалитетот на заварувањето, го совладавме занитувањето, а исто така често почнавме да користиме машини за компјутерска нумеричка контрола (CNC). Сега, наместо еден тон документи, податоците за производот се вчитуваат директно од 3D и 2D моделите во CNC.
ЦПУ ја намалува интервенцијата на операторот на машината во процесот на производство на производот на минимум, така што човечкиот фактор повеќе не го попречува животот. Главната грижа на операторот се главно подготвителните и завршните операции: инсталација и отстранување на производот, поставување алатки итн.
Кога ќе се појават нови делови, производството повеќе не запира; за да се произведуваат, доволно е да се направат промени во софтверот CNC. Според тоа, времето за производство на делови за нови проекти во фабриките е намалено од месеци на недели, што е добра вест. И, се разбира, точноста е исто така значително зголемена.
Матични плочи и процесор: нема проблем
Процесорите и матичните плочи доаѓаат како комплет од фабриката. Ова производство е веќе доста добро воспоставено, па NORSI врши стандардна контрола на влезот и излезна контрола на ниво на готови платформи.
Секој сет на матична плоча и процесор се тестира со софтвер добиен од MCST.
Во случај на одредени проблеми (фала богу, ги има многу малку со матичната плоча и процесорот), постои добро функционален синџир на враќање на модулите кај производителот и нивна замена.
Собрание и финална контрола
За нашата балалајка да почне да свири, останува само да ја составиме и тестираме. Сега производството е во тек, системот е склопен на стандарден начин во Москва.
Секој систем доаѓа со SSD-дискови за подигање (за ОС) и полни вретена (за идни податоци).
По ова, започнува тестирањето на влезот и на самата платформа и на дисковите инсталирани на неа. За да го направите ова, сите дискови во системот се вчитани со автоматски тестови најмалку еден час.
На секој диск се врши автоматско читање и пишување, со снимање на брзината на читање, брзината на пишување и температурата на секој диск. Во нормален режим, просечната температура треба да биде околу 30-35 степени Целзиусови. На врвовите, секој поединечен диск може да „отскокнува“ до 40 степени. Ако температурата се зголеми или брзината падне под праговите за читање-запишување, дискот станува црвен и не може да се отфрли. Компонентите кои ги поминале тестовите се пакуваат за понатамошна употреба.
Заклучок
Постои мит што е активно поддржан од различни фигури дека „во Русија не знаат да прават ништо освен да пумпаат нафта“. За жал, овој мит ги јаде главите дури и на почитуваните и интелигентни луѓе.
Неодамна на еден мој колега му се случи извонредна приказна. Возеше од еден од дисплеите на системот за складирање Vostok и овој систем за складирање лежеше во багажникот на неговиот автомобил (не Е124, се разбира, тоа е поедноставно). По пат фатил еден од претставниците на муштериите (многу важна личност, работи на висока позиција во една од владините агенции), а во автомобилот го имале приближно следниот разговор:
Мојот колега: „Само што го покажавме системот за складирање на Елбрус, резултатите беа добри, сите беа среќни, патем, овој систем за складирање ќе биде корисен и за вашата индустрија“
Клиент: „Знам дека имате системи за складирање, но за каков Елбрус зборувате?
Мојот колега: „Па... рускиот процесор Елбрус, тие неодамна објавија 8, во однос на перформансите за системи за складирање, ние, соодветно, направивме нова линија системи за складирање на него, наречена Восток“.
Клиент: „Елбрус е планина! И не кажувајте бајки за рускиот процесор во учтиво општество, сето ова се прави само за да се апсорбираат буџетите, во реалноста нема ништо и ништо нема да се случи“.
Мојот колега: „Во однос на? Дали е во ред што овој конкретен систем за складирање е во мојот багажник? Ајде да застанеме веднаш, ќе ти покажам!“
Клиент: „Добро е да се трпи со глупости, да продолжиме понатаму, нема „руски системи за складирање“ - ова е во основа невозможно“
Во тој момент, важната личност не сакаше да слушне ништо повеќе за Елбрус. Секако, подоцна, кога ја појасни информацијата, призна дека згрешил, но сепак до самиот крај не верувал во вистинитоста на оваа информација.
Всушност, по распадот на СССР, нашата земја всушност застана во развојот на производството на микроелектроника. Нешто беше извезено и украдено во корист на транснационалните корпорации, нешто беше украдено од локалната компанија за приватизација, нешто, се разбира, се инвестираше, но главно во корист на истите транснационални корпорации. Дрвото беше исечено, но коренот остана.
По речиси 30 години илузии на тема „Западот ќе ни помогне“, на речиси сите им стана очигледно дека можеме само да си помогнеме, па затоа треба да го вратиме нашето производство не само во областа на микроелектрониката, туку и во сите индустрии. .
Во моментов, во контекст на глобална пандемија во ситуација кога транснационалните производни синџири всушност престанаа, веќе станува јасно дека обновувањето на локалното производство повеќе не е развој на буџетите, туку услов за опстанок на Русија како независна држава.
Затоа, ќе продолжиме да бараме и користиме руска опрема во животот и да ви кажуваме што всушност прават нашите компании, со какви проблеми се соочуваат и какви титански напори вложуваат за да ги решат.
Прилично е тешко да се зборува за сите аспекти на производството во една статија, па како бонус ќе организираме онлајн дискусија во формат на вебинар на оваа тема. На овој вебинар ќе зборуваме детално и во живописни бои за техничките аспекти на производството на платформите Yakhont за системи за складирање Vostok и ќе одговориме на сите, дури и на најнезгодните прашања на интернет.
Наш соговорник ќе биде претставник на развивачот на платформата, компанијата NORSI-TRANS. Вебинарот ќе се одржи на 05.06.2020 година, а оние кои сакаат да учествуваат можат да се пријават на линкот: .
Ви благодариме на сите, како и секогаш, со нетрпение очекуваме конструктивни коментари.
Извор: www.habr.com