ہیلو حبر قارئین۔ ہم کچھ بہت اچھی خبریں شیئر کرنا چاہیں گے۔ ہم نے آخر کار روسی Elbrus 8C پروسیسرز کی نئی نسل کے حقیقی سیریل پروڈکشن کا انتظار کیا۔ سرکاری طور پر، سیریل پروڈکشن 2016 کے اوائل میں شروع ہونا تھا، لیکن درحقیقت، یہ بڑے پیمانے پر پروڈکشن تھی جو صرف 2019 میں شروع ہوئی تھی اور تقریباً 4000 پروسیسر پہلے ہی جاری کیے جا چکے ہیں۔
بڑے پیمانے پر پیداوار شروع ہونے کے تقریباً فوراً بعد، یہ پروسیسرز ہمارے ایروڈیسک میں نمودار ہوئے، جس کے لیے ہم NORSI-TRANS کا شکریہ ادا کرنا چاہیں گے، جس نے ہمیں اپنا ہارڈویئر پلیٹ فارم Yakhont UVM، جو ایلبرس 8C پروسیسرز کو سپورٹ کرتا ہے، سافٹ ویئر کا حصہ پورٹ کرنے کے لیے فراہم کیا۔ ذخیرہ کرنے کا نظام. یہ ایک جدید عالمگیر پلیٹ فارم ہے جو MCST کی تمام ضروریات کو پورا کرتا ہے۔ اس وقت، پلیٹ فارم کو خصوصی صارفین اور ٹیلی کام آپریٹرز استعمال کرتے ہیں تاکہ آپریشنل سرچ سرگرمیوں کے دوران قائم کردہ اقدامات کے نفاذ کو یقینی بنایا جا سکے۔
اس وقت، پورٹنگ کامیابی سے مکمل ہو چکی ہے، اور اب ایروڈسک اسٹوریج سسٹم گھریلو ایلبرس پروسیسرز کے ساتھ ورژن میں دستیاب ہے۔
اس آرٹیکل میں، ہم خود پروسیسرز کے بارے میں بات کریں گے، ان کی تاریخ، فن تعمیر، اور، یقینا، ایلبرس پر اسٹوریج سسٹم کے ہمارے نفاذ کے بارے میں.
کہانی
ایلبرس پروسیسرز کی تاریخ سوویت یونین کے زمانے سے ہے۔ 1973 میں انسٹی ٹیوٹ آف فائن میکینکس اینڈ کمپیوٹر انجینئرنگ کے نام سے منسوب S.A. لیبیڈیو (جس کا نام اسی سرگئی لیبیڈیو کے نام پر رکھا گیا ہے، جس نے پہلے سوویت کمپیوٹر MESM، اور بعد میں BESM کی ترقی کی قیادت کی تھی)، ایلبرس نامی ملٹی پروسیسر کمپیوٹنگ سسٹم کی ترقی کا آغاز ہوا۔ Vsevolod Sergeevich Burtsev نے ترقی کی نگرانی کی، اور Boris Artashesovich Babayan، جو ڈپٹی چیف ڈیزائنرز میں سے ایک تھے، نے بھی ترقی میں بڑھ چڑھ کر حصہ لیا۔
Vsevolod Sergeevich Burtsev
بورس آرتاشیسووچ بابایان
اس منصوبے کا بنیادی گاہک، یقیناً، سوویت یونین کی مسلح افواج تھا، اور کمپیوٹرز کا یہ سلسلہ بالآخر کمانڈ کمپیوٹنگ سینٹرز اور میزائل ڈیفنس سسٹمز کے لیے فائرنگ سسٹم کے ساتھ ساتھ دیگر خصوصی مقاصد کے نظاموں کی تخلیق میں کامیابی سے استعمال ہوا۔ .
پہلا ایلبرس کمپیوٹر 1978 میں مکمل ہوا تھا۔ اس میں ماڈیولر آرکیٹیکچر تھا اور اس میں درمیانی انضمام کی اسکیموں پر مبنی 1 سے 10 پروسیسرز شامل ہوسکتے ہیں۔ اس مشین کی رفتار 15 ملین آپریشن فی سیکنڈ تک پہنچ گئی۔ RAM کی مقدار، جو تمام 10 پروسیسرز کے لیے عام تھی، مشین کے الفاظ کی 2ویں طاقت یا 20 MB تک تھی۔
بعد میں پتہ چلا کہ ایلبرس کی ترقی میں استعمال ہونے والی بہت سی ٹیکنالوجیز کا ایک ہی وقت میں دنیا میں مطالعہ کیا گیا تھا، اور انٹرنیشنل بزنس مشین (IBM) ان میں مصروف تھی، لیکن ایلبرس پر کام کے برعکس ان منصوبوں پر کام نہیں ہوا۔ مکمل ہو گئے تھے اور آخر کار تیار مصنوعات کی تخلیق کا باعث نہیں بنے۔
Vsevolod Burtsev کے مطابق، سوویت انجینئرز نے ملکی اور غیر ملکی ڈویلپرز کے جدید ترین تجربے کو لاگو کرنے کی کوشش کی۔ ایلبرس کمپیوٹرز کا فن تعمیر بھی برروز کمپیوٹرز، ہیولٹ پیکارڈ کی ترقیوں کے ساتھ ساتھ BESM-6 ڈویلپرز کے تجربے سے بھی متاثر تھا۔
لیکن ایک ہی وقت میں، بہت سے ترقی اصل تھے. Elbrus-1 کے بارے میں سب سے دلچسپ چیز اس کا فن تعمیر تھا۔
بنایا گیا سپر کمپیوٹر یو ایس ایس آر کا پہلا کمپیوٹر بن گیا جس نے سپر اسکیلر فن تعمیر کا استعمال کیا۔ بیرون ملک سپر اسکیلر پروسیسرز کا بڑے پیمانے پر استعمال پچھلی صدی کے 90 کی دہائی میں سستی انٹیل پینٹیم پروسیسرز کی مارکیٹ میں ظاہر ہونے کے ساتھ ہی شروع ہوا۔
اس کے علاوہ، کمپیوٹر میں پردیی آلات اور RAM کے درمیان ڈیٹا اسٹریمز کی منتقلی کو منظم کرنے کے لیے خصوصی ان پٹ آؤٹ پٹ پروسیسرز کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ سسٹم میں ایسے چار تک پروسیسرز ہو سکتے ہیں، وہ سنٹرل پروسیسر کے ساتھ متوازی کام کرتے تھے اور ان کی اپنی مخصوص میموری تھی۔
ایلبرس-2
1985 میں، ایلبرس نے اپنا منطقی تسلسل حاصل کیا، Elbrus-2 کمپیوٹر بنایا گیا اور بڑے پیمانے پر پیداوار میں بھیجا گیا۔ فن تعمیر کے لحاظ سے، یہ اپنے پیشرو سے زیادہ مختلف نہیں تھا، لیکن ایک نئے عنصر کی بنیاد کا استعمال کیا، جس کی وجہ سے مجموعی کارکردگی میں تقریباً 10 گنا اضافہ ممکن ہوا - 15 ملین آپریشن فی سیکنڈ سے 125 ملین تک۔ کمپیوٹر ریم کی مقدار 16 ملین 72 بٹ الفاظ یا 144 MB تک بڑھ گیا۔ Elbrus-2 I/O چینلز کی زیادہ سے زیادہ بینڈوتھ 120 MB/s تھی۔
"Elbrus-2" فعال طور پر چیلیابنسک-70 میں جوہری تحقیقی مراکز اور ایم سی سی کے ارزماس-16 میں، A-135 میزائل ڈیفنس سسٹم کے ساتھ ساتھ دیگر فوجی تنصیبات میں استعمال کیا گیا۔
ایلبرس کی تخلیق کو سوویت یونین کے لیڈروں نے خوب سراہا تھا۔ کئی انجینئرز کو آرڈرز اور میڈلز سے نوازا گیا۔ جنرل ڈیزائنر Vsevolod Burtsev اور دیگر ماہرین کی ایک بڑی تعداد کو ریاستی ایوارڈز ملے۔ اور بورس بابایان کو اکتوبر انقلاب کے آرڈر سے نوازا گیا۔
بورس بابایان نے بعد میں کہا: یہ ایوارڈز زیادہ مستحق ہیں۔
"1978 میں، ہم نے پہلی سپر اسکیلر مشین، Elbrus-1 بنائی۔ اب مغرب میں وہ صرف اس فن تعمیر کے سپر اسکیلر بناتے ہیں۔ پہلا سپر اسکیلر مغرب میں 92 میں نمودار ہوا، ہمارا 78 میں۔ مزید یہ کہ، سپر اسکیلر کا جو ورژن ہم نے بنایا ہے وہ پینٹیم پرو سے ملتا جلتا ہے جسے انٹیل نے 95 میں بنایا تھا۔
تاریخی برتری کے بارے میں ان الفاظ کی تصدیق USA میں بھی ہوتی ہے، Motorola 88110 کے ڈویلپر کیتھ Diefendorff، جو پہلے مغربی سپر اسکیلر پروسیسرز میں سے ایک ہیں، نے لکھا:
"1978 میں، پہلے مغربی سپر اسکیلر پروسیسر کے نمودار ہونے سے تقریباً 15 سال پہلے، Elbrus-1 نے ایک پروسیسر کا استعمال کیا، جس میں ایک سائیکل میں دو ہدایات جاری کی گئیں، ہدایات پر عمل درآمد کی ترتیب کو تبدیل کیا گیا، رجسٹروں کا نام تبدیل کیا گیا اور مفروضے کے ذریعے عمل میں لایا گیا۔"
ایلبرس-3
یہ 1986 تھا، اور دوسرے ایلبرس پر کام کی تکمیل کے تقریباً فوراً بعد، ITMiVT نے بنیادی طور پر نئے پروسیسر فن تعمیر کا استعمال کرتے ہوئے ایک نیا Elbrus-3 سسٹم تیار کرنا شروع کیا۔ بورس بابایان نے اس نقطہ نظر کو "پوسٹ سپر اسکیلر" کہا۔ یہ وہی فن تعمیر تھا، جسے بعد میں VLIW/EPIC کہا جاتا ہے، کہ مستقبل میں (90 کی دہائی کے وسط میں) Intel Itanium پروسیسر استعمال کرنے لگے (اور USSR میں یہ ترقی 1986 میں شروع ہوئی اور 1991 میں ختم ہوئی)۔
اس کمپیوٹنگ کمپلیکس میں، کمپائلر کی مدد سے آپریشنز کے متوازی کے واضح کنٹرول کے آئیڈیاز کو پہلے نافذ کیا گیا۔
1991 میں، پہلا اور، بدقسمتی سے، واحد Elbrus-3 کمپیوٹر جاری کیا گیا تھا، جو مکمل طور پر ایڈجسٹ نہیں کیا جا سکا، اور سوویت یونین کے خاتمے کے بعد، کسی کو اس کی ضرورت نہیں تھی، اور ترقی اور منصوبے کاغذ پر ہی رہ گئے.
نئے فن تعمیر کا پس منظر
سوویت سپر کمپیوٹرز کی تخلیق پر ITMiVT میں کام کرنے والی ٹیم ٹوٹی نہیں، لیکن MCST (ماسکو سینٹر فار SPARK-Technologies) کے نام سے ایک الگ کمپنی کے طور پر کام کرتی رہی۔ اور 90 کی دہائی کے اوائل میں، MCST اور Sun Micro Systems کے درمیان فعال تعاون شروع ہوا، جہاں MCST ٹیم نے الٹراسپارک مائکرو پروسیسر کی ترقی میں حصہ لیا۔
یہ اس عرصے کے دوران تھا جب E2K فن تعمیر کا منصوبہ پیدا ہوا، جو اصل میں سورج کی طرف سے فنڈ کیا گیا تھا. بعد میں، پراجیکٹ مکمل طور پر خود مختار ہو گیا اور اس کے لیے تمام دانشورانہ ملکیت MCST ٹیم کے پاس رہی۔
"اگر ہم اس علاقے میں سورج کے ساتھ کام کرتے رہے، تو سب کچھ سورج کا ہوگا۔ حالانکہ 90 فیصد کام سورج کے آنے سے پہلے ہی ہو چکا تھا۔ (بورس بابایان)
E2K فن تعمیر
جب ہم ایلبرس پروسیسرز کے فن تعمیر پر بات کرتے ہیں، تو اکثر ہم آئی ٹی انڈسٹری میں اپنے ساتھیوں سے درج ذیل بیانات سنتے ہیں:
"ایلبرس ایک RISC فن تعمیر ہے"
"ایلبرس EPIC فن تعمیر ہے"
"ایلبرس اسپارک فن تعمیر ہے"
درحقیقت، ان بیانات میں سے کوئی بھی مکمل طور پر درست نہیں ہے، یا اگر یہ ہے، تو یہ صرف جزوی طور پر درست ہے۔
E2K فن تعمیر ایک الگ اصل پروسیسر آرکیٹیکچر ہے، E2K کی اہم خصوصیات توانائی کی کارکردگی اور بہترین اسکیل ایبلٹی ہیں، جو آپریشنز کے واضح متوازی کو بتا کر حاصل کی جاتی ہیں۔ E2K فن تعمیر کو MCST ٹیم نے تیار کیا تھا اور اس کی بنیاد سپر اسکالر فن تعمیر (a la EPIC) پر ہے جس میں SPARC فن تعمیر (RISC ماضی کے ساتھ) سے کچھ اثر و رسوخ ہے۔ اسی وقت، MCST چار بنیادی فن تعمیرات میں سے تین (Superscalars، Post-Superscalars اور SPARC) کی تخلیق میں براہ راست ملوث تھا۔ دنیا واقعی چھوٹی ہے۔
مستقبل میں الجھنوں سے بچنے کے لیے، ہم نے ایک سادہ خاکہ تیار کیا ہے جو اگرچہ آسان ہے، لیکن E2K فن تعمیر کی جڑیں بہت واضح طور پر دکھاتا ہے۔
اب فن تعمیر کے نام کے بارے میں کچھ اور، جس کے حوالے سے ایک غلط فہمی بھی ہے۔
مختلف ذرائع میں، آپ کو اس فن تعمیر کے لیے درج ذیل نام مل سکتے ہیں: "E2K"، "Elbrus"، "Elbrus 2000"، ELBRUS ("ExpLicit Basic Resources Utilization Scheduling"، یعنی بنیادی وسائل کے استعمال کے لیے واضح منصوبہ بندی)۔ یہ تمام نام ایک ہی چیز کے بارے میں بات کرتے ہیں - فن تعمیر کے بارے میں، لیکن سرکاری تکنیکی دستاویزات کے ساتھ ساتھ تکنیکی فورمز پر، E2K کا نام فن تعمیر کو نامزد کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، لہذا مستقبل میں، اگر ہم پروسیسر فن تعمیر کے بارے میں بات کر رہے ہیں، ہم "E2K" کی اصطلاح استعمال کرتے ہیں، اور اگر کسی مخصوص پروسیسر کے بارے میں ہے، تو ہم "Elbrus" کا نام استعمال کرتے ہیں۔
E2K فن تعمیر کی تکنیکی خصوصیات
روایتی فن تعمیرات جیسے RISC یا CISC (x86, PowerPC, SPARC, MIPS, ARM) میں، پروسیسر کو ہدایات کا ایک سلسلہ ملتا ہے جو ترتیب وار عمل درآمد کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ پروسیسر آزادانہ کارروائیوں کا پتہ لگا سکتا ہے اور انہیں متوازی (سپر اسکیلر) میں چلا سکتا ہے اور یہاں تک کہ ان کی ترتیب کو تبدیل کر سکتا ہے (آؤٹ آف آرڈر)۔ تاہم، ڈائنامک انحصاری تجزیہ اور آؤٹ آف آرڈر ایگزیکیوشن کے لیے سپورٹ کی اپنی حدود ہیں ان کمانڈز کی تعداد کے لحاظ سے جن کا فی سائیکل لانچ اور تجزیہ کیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، پروسیسر کے اندر متعلقہ بلاکس کافی مقدار میں توانائی استعمال کرتے ہیں، اور ان کا انتہائی پیچیدہ عمل بعض اوقات استحکام یا سیکیورٹی کے مسائل کا باعث بنتا ہے۔
E2K فن تعمیر میں، انحصار کا تجزیہ کرنے اور کارروائیوں کی ترتیب کو بہتر بنانے کا بنیادی کام کمپائلر کے ذریعے لیا جاتا ہے۔ پروسیسر نام نہاد وصول کرتا ہے۔ وسیع ہدایات، جن میں سے ہر ایک ان تمام پروسیسر ایگزیکٹیو ڈیوائسز کے لیے ہدایات کو انکوڈ کرتی ہے جنہیں کسی مخصوص گھڑی کے چکر میں لانچ کیا جانا چاہیے۔ پروسیسر کو آپرینڈز کے درمیان انحصار کا تجزیہ کرنے یا وسیع ہدایات کے درمیان سویپ آپریشنز کی ضرورت نہیں ہے: مرتب کرنے والا یہ سب کچھ سورس کوڈ کے تجزیہ اور پروسیسر کے وسائل کی منصوبہ بندی کی بنیاد پر کرتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، پروسیسر ہارڈ ویئر آسان اور زیادہ اقتصادی ہو سکتا ہے.
کمپائلر سورس کوڈ کو پروسیسر کے RISC/CISC ہارڈویئر کے مقابلے میں زیادہ اچھی طرح سے پارس کرنے اور مزید آزاد آپریشنز تلاش کرنے کے قابل ہے۔ لہذا، E2K فن تعمیر میں روایتی فن تعمیر کے مقابلے میں زیادہ متوازی عملدرآمد یونٹس ہیں۔
E2K فن تعمیر کی موجودہ خصوصیات:
- ریاضی کی منطقی اکائیوں (ALU) کے 6 چینل متوازی طور پر کام کر رہے ہیں۔
- 256 84 بٹ رجسٹروں کی رجسٹر فائل۔
- سائیکلوں کے لیے ہارڈ ویئر سپورٹ، بشمول پائپ لائننگ والے۔ پروسیسر وسائل کے استعمال کی کارکردگی کو بڑھاتا ہے۔
- علیحدہ ریڈ آؤٹ چینلز کے ساتھ قابل پروگرام غیر مطابقت پذیر ڈیٹا پری پمپ۔ آپ کو میموری تک رسائی سے تاخیر کو چھپانے اور ALU کا بھرپور استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
- قیاس آرائی پر مبنی حساب اور ایک بٹ پیشین گوئی کے لیے معاونت۔ آپ کو ٹرانزیشن کی تعداد کو کم کرنے اور پروگرام کی متعدد شاخوں کو متوازی طور پر چلانے کی اجازت دیتا ہے۔
- ایک وسیع کمانڈ جو زیادہ سے زیادہ بھرنے کے ساتھ ایک گھڑی کے چکر میں 23 آپریشنز تک کی وضاحت کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے (آپرینڈز کو ویکٹر ہدایات میں پیک کرتے وقت 33 سے زیادہ آپریشنز)۔
ایمولیشن x86
فن تعمیر کے ڈیزائن کے مرحلے پر بھی، ڈویلپرز نے Intel x86 فن تعمیر کے لیے لکھے گئے معاون سافٹ ویئر کی اہمیت کو سمجھا۔ اس کے لیے، E86K آرکیٹیکچر پروسیسر کوڈز میں x2 بائنری کوڈز کے متحرک (یعنی پروگرام کے عمل کے دوران، یا "اون دی فلائی") ترجمہ کے لیے ایک نظام نافذ کیا گیا تھا۔ یہ سسٹم ایپلیکیشن موڈ (WINE کے انداز میں) اور ہائپر وائزر کی طرح کے موڈ میں دونوں کام کر سکتا ہے (پھر x86 فن تعمیر کے لیے پورے مہمان OS کو چلانا ممکن ہے)۔
اصلاح کی کئی سطحوں کی بدولت، ترجمہ شدہ کوڈ کی تیز رفتاری حاصل کرنا ممکن ہے۔ x86 آرکیٹیکچر ایمولیشن کے معیار کی تصدیق 20 سے زیادہ آپریٹنگ سسٹمز (بشمول ونڈوز کے کئی ورژن) اور ایلبرس کمپیوٹنگ سسٹم پر سیکڑوں ایپلی کیشنز کے کامیاب آغاز سے ہوتی ہے۔
پروٹیکٹڈ پروگرام ایگزیکیوشن موڈ
Elbrus-1 اور Elbrus-2 فن تعمیر سے وراثت میں ملنے والے سب سے دلچسپ خیالات میں سے ایک نام نہاد محفوظ پروگرام پر عمل درآمد ہے۔ اس کا جوہر اس بات کو یقینی بنانا ہے کہ پروگرام صرف ابتدائی ڈیٹا کے ساتھ کام کرتا ہے، ایک درست ایڈریس رینج سے تعلق رکھنے والے تمام میموری تک رسائی کو چیک کرنے کے لیے، انٹر ماڈیول تحفظ فراہم کرنے کے لیے (مثال کے طور پر، کالنگ پروگرام کو لائبریری میں کسی خرابی سے بچانے کے لیے)۔ یہ تمام چیک ہارڈ ویئر میں کیے جاتے ہیں۔ محفوظ موڈ کے لیے، ایک مکمل کمپائلر اور رن ٹائم سپورٹ لائبریری موجود ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ سمجھنا چاہئے کہ عائد پابندیاں عملدرآمد کو منظم کرنے کے ناممکن کا باعث بنتی ہیں، مثال کے طور پر، C ++ میں لکھا ہوا کوڈ۔
یہاں تک کہ ایلبرس پروسیسرز کے آپریشن کے معمول کے "غیر محفوظ" موڈ میں، ایسی خصوصیات ہیں جو نظام کی وشوسنییتا کو بڑھاتی ہیں. اس طرح، بائنڈنگ انفارمیشن اسٹیک (پروسیجر کالز کے لیے واپسی کے پتوں کا سلسلہ) صارف کے ڈیٹا اسٹیک سے الگ ہے اور واپسی ایڈریس سپوفنگ جیسے وائرس میں استعمال ہونے والے حملوں کے لیے ناقابل رسائی ہے۔
سالوں کے دوران ڈیزائن کیا گیا، یہ نہ صرف مستقبل میں کارکردگی اور اسکیل ایبلٹی کے لحاظ سے مسابقتی فن تعمیر کو پکڑتا ہے اور بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے، بلکہ ایسے کیڑوں سے تحفظ بھی فراہم کرتا ہے جو x86/amd64 کا شکار ہوتے ہیں۔ بک مارکس جیسے میلٹ ڈاؤن (CVE-2017-5754)، سپیکٹر (CVE-2017-5753، CVE-2017-5715)، RIDL (CVE-2018-12126، CVE-2018-12130)، فال آؤٹ (CVE-2018-)، زومبی لوڈ (CVE-12127-2019) اور اسی طرح۔
x86/amd64 فن تعمیر میں پائے جانے والے کمزوریوں کے خلاف جدید تحفظ آپریٹنگ سسٹم کی سطح پر پیچ پر مبنی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ ان آرکیٹیکچرز کے پروسیسرز کی موجودہ اور پچھلی نسلوں پر کارکردگی میں کمی بہت نمایاں ہے اور یہ 30% سے 80% تک ہے۔ ہم، x86 پروسیسرز کے فعال صارفین کے طور پر، اس کے بارے میں جانتے ہیں، تکلیف دیتے ہیں اور "کیکٹس کھاتے ہیں"، لیکن ہمارے لیے (اور، نتیجے کے طور پر، ہمارے صارفین کے لیے) ان مسائل کے حل کی موجودگی ہے۔ بلاشبہ فائدہ، خاص طور پر اگر حل روسی ہے۔
Технические характеристики
ذیل میں ماضی کے ایلبرس پروسیسرز کی سرکاری تکنیکی خصوصیات (4C)، موجودہ (8C)، نئی (8CB) اور مستقبل کی (16C) نسلوں کے اسی طرح کے Intel x86 پروسیسرز کے مقابلے میں ہیں۔
یہاں تک کہ اس ٹیبل پر ایک سرسری نظر بھی ظاہر کرتی ہے (اور یہ بہت خوش کن ہے) کہ گھریلو پروسیسرز کا تکنیکی بیک لاگ، جو کہ 10 سال پہلے ناقابل تسخیر معلوم ہوتا تھا، اب کافی چھوٹا لگتا ہے، اور 2021 میں Elbrus-16C کے آغاز کے ساتھ (جس میں، دوسری چیزیں، ورچوئلائزیشن کی حمایت کرے گی) کو کم سے کم فاصلے تک کم کر دیا جائے گا۔
Elbrus 8C پروسیسرز پر SHD AERODISK
ہم تھیوری سے پریکٹس کی طرف جاتے ہیں۔ MCST، Aerodisk، Basalt SPO (سابقہ Alt Linux) اور NORSI-TRANS کے اسٹریٹجک اتحاد کے ایک حصے کے طور پر، ڈیٹا ذخیرہ کرنے کا ایک نظام تیار کیا گیا اور اسے کام میں لایا گیا، جو اس وقت سیکیورٹی، فعالیت کے لحاظ سے سب سے بہتر نہیں ہے۔ لاگت اور کارکردگی، ہماری رائے میں، ایک ناقابل تردید قابل حل حل جو ہماری مادر وطن کی تکنیکی آزادی کی مناسب سطح کو یقینی بنا سکتا ہے۔
اب تفصیلات...
ہارڈ ویئر حصہ
اسٹوریج سسٹم کا ہارڈ ویئر حصہ NORSI-TRANS کمپنی کے یونیورسل پلیٹ فارم Yakhont UVM کی بنیاد پر لاگو کیا جاتا ہے۔ Yakhont UVM پلیٹ فارم کو روسی نژاد ٹیلی کمیونیکیشن آلات کا درجہ حاصل ہوا اور یہ روسی ریڈیو الیکٹرانک مصنوعات کے متحد رجسٹر میں شامل ہے۔ یہ نظام دو الگ الگ اسٹوریج کنٹرولرز (2U ہر ایک) پر مشتمل ہے، جو ایک 1G یا 10G ایتھرنیٹ انٹرکنیکٹ کے ساتھ ساتھ SAS کنکشن کا استعمال کرتے ہوئے مشترکہ ڈسک شیلف کے ساتھ جڑے ہوئے ہیں۔
بلاشبہ، یہ "کلسٹر ان اے باکس" فارمیٹ کی طرح خوبصورت نہیں ہے (جب ایک عام بیک پلین والے کنٹرولرز اور ڈسک ایک 2U چیسس میں نصب ہوتے ہیں) جسے ہم عام طور پر استعمال کرتے ہیں، لیکن مستقبل قریب میں یہ بھی دستیاب ہوگا۔ یہاں اہم بات یہ ہے کہ یہ اچھی طرح سے کام کرتا ہے، لیکن ہم "دخش" کے بارے میں بعد میں سوچیں گے۔
ہڈ کے نیچے، ہر کنٹرولر کے پاس ایک واحد پروسیسر مدر بورڈ ہوتا ہے جس میں چار RAM سلاٹ ہوتے ہیں (3C پروسیسر کے لیے DDR8)۔ اس کے علاوہ ہر کنٹرولر پر 4 1G ایتھرنیٹ پورٹس ہیں (جن میں سے دو AERODISK ENGINE سافٹ ویئر بطور سروس استعمال کرتے ہیں) اور بیک اینڈ (SAS) اور فرنٹ اینڈ (ایتھرنیٹ یا فائبر چینل) اڈاپٹر کے لیے تین PCIe سلاٹس ہیں۔
بوٹ ڈرائیوز کے طور پر، ہم GS Nanotech سے روسی SATA SSD ڈرائیوز استعمال کرتے ہیں، جن کا ہم نے بار بار تجربہ کیا ہے اور پروجیکٹس میں استعمال کیا ہے۔
جب ہم پہلی بار پلیٹ فارم سے ملے تو ہم نے اس کا بغور جائزہ لیا۔ ہمارے پاس اسمبلی اور سولڈرنگ کے معیار کے بارے میں کوئی سوال نہیں تھا، سب کچھ صاف اور قابل اعتماد طریقے سے کیا گیا تھا.
آپریٹنگ سسٹم
سرٹیفیکیشن کے لیے OS Alt 8SP کا ورژن بطور OS استعمال کیا جاتا ہے۔ مستقبل قریب میں، ہم Aerodisk سٹوریج سافٹ ویئر کے ساتھ Alt OS کے لیے پلگ ایبل اور مسلسل اپ ڈیٹ شدہ ذخیرہ بنانے کا ارادہ رکھتے ہیں۔
تقسیم کا یہ ورژن E4.9K کے لیے لینکس 2 کرنل کے موجودہ مستحکم ورژن پر بنایا گیا ہے (ایک برانچ جس میں MCST ماہرین کی طرف سے پورٹ کی گئی طویل مدتی مدد ہے)، فعالیت اور سیکیورٹی کے لیے پیچ کے ساتھ ضمیمہ ہے۔ Alt OS میں تمام پیکیجز براہ راست ایلبرس پر بنائے گئے ہیں ALT لینکس ٹیم پروجیکٹ کے اصل ٹرانزیکشنل بلڈ سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے، جس نے خود ٹرانسفر کے لیے لیبر کے اخراجات کو کم کرنا اور پروڈکٹ کے معیار پر زیادہ توجہ دینا ممکن بنایا۔
ایلبرس کے لیے Alt OS کی کسی بھی ریلیز کو اس کے لیے دستیاب ریپوزٹری کا استعمال کرتے ہوئے فعالیت کے لحاظ سے نمایاں طور پر بڑھایا جا سکتا ہے (آٹھویں ورژن کے لیے تقریباً 6 ہزار سورس پیکجز سے لے کر نویں کے لیے تقریباً 12 تک)۔
یہ انتخاب اس لیے بھی کیا گیا کیونکہ Alt OS کا ڈویلپر Basalt SPO، مختلف پلیٹ فارمز پر دوسرے سافٹ ویئر اور ڈیوائس ڈویلپرز کے ساتھ فعال طور پر کام کر رہا ہے، جس سے ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر سسٹمز کے اندر ہموار تعامل کو یقینی بنایا جا رہا ہے۔
سافٹ ویئر اسٹوریج سسٹم
پورٹ کرتے وقت، ہم نے فوری طور پر E2K میں تعاون یافتہ x86 ایمولیشن کو استعمال کرنے کا خیال ترک کر دیا، اور براہ راست پروسیسرز کے ساتھ کام کرنا شروع کر دیا (خوش قسمتی سے، Alt کے پاس پہلے سے ہی اس کے لیے ضروری ٹولز موجود ہیں)۔
دیگر چیزوں کے علاوہ، مقامی ایگزیکیوشن موڈ بہتر سیکیورٹی فراہم کرتا ہے (ایک کی بجائے وہی تین ہارڈ ویئر اسٹیک) اور کارکردگی میں اضافہ (بائنری مترجم کے کام کرنے کے لیے آٹھ میں سے ایک یا دو کور مختص کرنے کی ضرورت نہیں ہے، اور مرتب کرنے والا اپنا کام کرتا ہے۔ جے آئی ٹی سے بہتر کام)۔
درحقیقت، AERODISK ENGINE کا E2K نفاذ x86 میں پائی جانے والی زیادہ تر موجودہ اسٹوریج کی فعالیت کو سپورٹ کرتا ہے۔ AERODISK ENGINE (A-CORE ورژن 2.30) کا موجودہ ورژن اسٹوریج سسٹم سافٹ ویئر کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔
E2K پر بغیر کسی پریشانی کے، پروڈکٹ میں استعمال کے لیے درج ذیل فنکشنز متعارف کرائے گئے اور جانچے گئے:
- دو کنٹرولرز اور ملٹی پاتھ I/O (mpio) تک کے لیے فالٹ ٹولرنس
- پتلی حجم کے ساتھ مسدود اور فائل تک رسائی (RDG، DDP پولز؛ FC، iSCSI، NFS، SMB پروٹوکول بشمول ایکٹو ڈائریکٹری انٹیگریشن)
- ٹرپل برابری تک مختلف RAID لیولز (بشمول RAID کنسٹرکٹر کو استعمال کرنے کی صلاحیت)
- ہائبرڈ اسٹوریج (ایک ہی پول کے اندر ایس ایس ڈی اور ایچ ڈی ڈی کو ملانا، یعنی کیشے اور ٹائرنگ)
- ڈپلیکیشن اور کمپریشن کے ساتھ جگہ کی بچت کے اختیارات
- ROW سنیپ شاٹس، کلون اور نقل کے مختلف اختیارات
- اور دیگر چھوٹی لیکن مفید خصوصیات جیسے QoS، گلوبل ہاٹ اسپیئر، VLAN، BOND، وغیرہ۔
درحقیقت، E2K پر ہم ملٹی کنٹرولرز (دو سے زیادہ) اور ملٹی تھریڈڈ I/O شیڈیولر کے علاوہ اپنی تمام فعالیت حاصل کرنے میں کامیاب ہو گئے، جو ہمیں آل فلیش پولز کی کارکردگی کو 20-30% تک بڑھانے کی اجازت دیتا ہے۔ .
لیکن ہم، یقینا، ان مفید افعال کو بھی شامل کریں گے، وقت کی بات ہے۔
کارکردگی کے بارے میں تھوڑا سا
اسٹوریج سسٹم کی بنیادی فعالیت کے ٹیسٹوں کو کامیابی سے پاس کرنے کے بعد، ہم نے یقیناً لوڈ ٹیسٹ کرنا شروع کیا۔
مثال کے طور پر، ڈوئل کنٹرولر سٹوریج سسٹم پر (2xCPU E8C 1.3 Ghz، 32 GB RAM + 4 SAS SSD 800GB 3DWD)، جس میں RAM کیش کو غیر فعال کر دیا گیا تھا، ہم نے مرکزی RAID-10 لیول کے ساتھ دو DDP پول بنائے اور دو 500G۔ LUNs اور ان LUNs کو iSCSI (10G ایتھرنیٹ) پر لینکس ہوسٹ سے منسلک کیا۔ اور FIO پروگرام کا استعمال کرتے ہوئے چھوٹے ترتیب وار لوڈ بلاکس پر بنیادی گھنٹہ وار ٹیسٹ میں سے ایک کیا۔
پہلے نتائج کافی مثبت تھے۔
پروسیسرز پر بوجھ اوسطاً 60% کی سطح پر تھا، یعنی یہ بنیادی سطح ہے جس پر ذخیرہ محفوظ طریقے سے کام کر سکتا ہے۔
ہاں، یہ ہائی لوڈ سے بہت دور ہے، اور یہ واضح طور پر اعلیٰ کارکردگی والے DBMSs کے لیے کافی نہیں ہے، لیکن جیسا کہ ہماری پریکٹس سے پتہ چلتا ہے، یہ خصوصیات 80% عمومی کاموں کے لیے کافی ہیں جن کے لیے اسٹوریج سسٹم استعمال کیے جاتے ہیں۔
تھوڑی دیر بعد، ہم اسٹوریج پلیٹ فارم کے طور پر ایلبرس کے لوڈ ٹیسٹ کے بارے میں تفصیلی رپورٹ کے ساتھ واپس آنے کا ارادہ رکھتے ہیں۔
روشن مستقبل
جیسا کہ ہم نے اوپر لکھا ہے، Elbrus 8C کی بڑے پیمانے پر پیداوار حال ہی میں شروع ہوئی تھی - 2019 کے آغاز میں اور دسمبر تک تقریباً 4000 پروسیسرز پہلے ہی جاری کیے جا چکے تھے۔ مقابلے کے لیے، پچھلی جنریشن Elbrus 4C کے صرف 5000 پروسیسرز ان کی پیداوار کی پوری مدت کے لیے تیار کیے گئے تھے، اس لیے وہاں پیشرفت ہے۔
یہ واضح ہے کہ یہ سمندر میں ایک قطرہ ہے، یہاں تک کہ روسی بازار کے لیے، لیکن سڑک پر چلنے والے کی مہارت حاصل ہو جائے گی۔
2020 کے لیے کئی دسیوں ہزار ایلبرس 8 سی پروسیسرز کی رہائی کا منصوبہ بنایا گیا ہے، اور یہ پہلے سے ہی ایک سنجیدہ شخصیت ہے۔ اس کے علاوہ، 2020 کے دوران، Elbrus-8SV پروسیسر کو MCST ٹیم کے ذریعے بڑے پیمانے پر پیداوار میں لایا جانا چاہیے۔
اس طرح کے پیداواری منصوبے پورے گھریلو سرور پروسیسر مارکیٹ کے ایک بہت ہی اہم حصہ کے لیے درخواست ہیں۔
نتیجے کے طور پر، یہاں اور اب ہمارے پاس ایک واضح اور ہماری رائے میں، درست ترقیاتی حکمت عملی کے ساتھ ایک اچھا اور جدید روسی پروسیسر ہے، جس کی بنیاد پر سب سے زیادہ محفوظ اور تصدیق شدہ روسی ساختہ ڈیٹا اسٹوریج سسٹم موجود ہے (اور مستقبل، Elbrus-16C پر ایک ورچوئلائزیشن سسٹم)۔ روسی نظام اس حد تک ہے جہاں تک یہ جدید حالات میں جسمانی طور پر ممکن ہے۔
ہم اکثر خبروں میں ان کمپنیوں کی اگلی مہاکاوی ناکامیوں کو دیکھتے ہیں جو فخر کے ساتھ خود کو روسی مینوفیکچررز کہتی ہیں، لیکن درحقیقت وہ اپنے مارک اپ کے علاوہ کسی غیر ملکی صنعت کار کی مصنوعات میں اپنی کوئی قیمت شامل کیے بغیر لیبلوں کو دوبارہ چمکانے میں مصروف ہیں۔ ایسی کمپنیاں، بدقسمتی سے، تمام حقیقی روسی ڈویلپرز اور مینوفیکچررز پر سایہ ڈالتی ہیں۔
اس آرٹیکل کے ساتھ، ہم واضح طور پر یہ بتانا چاہتے ہیں کہ ہمارے ملک میں ایسی کمپنیاں موجود تھیں، ہیں اور ہوں گی جو واقعی اور مؤثر طریقے سے جدید پیچیدہ آئی ٹی سسٹمز بناتی ہیں اور فعال طور پر ترقی کر رہی ہیں، اور آئی ٹی میں درآمدی متبادل کوئی بے حرمتی نہیں ہے، بلکہ ایک حقیقت ہے جس میں ہم سب رہتے ہیں. آپ اس حقیقت سے محبت نہیں کر سکتے، آپ اس پر تنقید کر سکتے ہیں، یا آپ کام کر کے اسے بہتر بنا سکتے ہیں۔
یو ایس ایس آر کے خاتمے نے ایک وقت میں ایلبرس کے تخلیق کاروں کی ٹیم کو پروسیسرز کی دنیا میں ایک نمایاں کھلاڑی بننے سے روک دیا اور ٹیم کو بیرون ملک اپنی ترقی کے لیے فنڈ حاصل کرنے پر مجبور کیا۔ یہ مل گیا، کام ہو گیا، اور دانشورانہ املاک کو بچایا گیا، جس کے لیے میں ان لوگوں کا بہت شکریہ کہنا چاہوں گا!
ابھی کے لیے بس اتنا ہی ہے، براہ کرم اپنے تبصرے، سوالات اور یقیناً تنقید لکھیں۔ ہم ہمیشہ خوش رہتے ہیں۔
اس کے علاوہ، پوری ایروڈسک کمپنی کی جانب سے، میں آنے والے نئے سال اور کرسمس پر پوری روسی آئی ٹی کمیونٹی کو مبارکباد دینا چاہتا ہوں، 100% اپ ٹائم کی خواہش کرتا ہوں - اور یہ کہ بیک اپ نئے سال میں کسی کے لیے بھی کارآمد نہیں ہوں گے)))۔
استعمال کیا جاتا مواد
ٹیکنالوجیز، فن تعمیر اور شخصیات کی عمومی وضاحت کے ساتھ ایک مضمون:
"ایلبرس" کے نام سے کمپیوٹرز کی مختصر تاریخ:
e2k فن تعمیر کے بارے میں عمومی مضمون:
مضمون 4th جنریشن (Elbrus-8S) اور 5th جنریشن (Elbrus-8SV, 2020) کے بارے میں ہے:
پروسیسرز کی اگلی 6 ویں نسل کی تفصیلات (Elbrus-16SV, 2021):
ایلبرس کے فن تعمیر کی سرکاری وضاحت:
ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر پلیٹ فارم "ایلبرس" کے ڈویلپرز کے منصوبے exascale کارکردگی کے ساتھ ایک سپر کمپیوٹر بنانے کے لیے:
پرسنل کمپیوٹرز، سرورز اور سپر کمپیوٹرز کے لیے روسی ایلبرس ٹیکنالوجیز:
بورس بابایان کا ایک پرانا مضمون، لیکن پھر بھی متعلقہ:
میخائل کوزمنسکی کا پرانا مضمون:
MCST پریزنٹیشن، عام معلومات:
ایلبرس پلیٹ فارم کے لیے Alt OS کے بارے میں معلومات:
ماخذ: www.habr.com