第485章 接地環路的問題
事情似乎有些棘手了。
從內存錯誤到讀寫，到如今的磁碟，這一系列的報錯，顯然問題還未能明確。
「吳姐，磁碟查過了麼？」
「具體情況怎麼樣？」
…
「磁碟陣列里是有個別磁碟已損壞。」
「不過按理說這磁碟陣列不該出現這問題才是。」
「301機這新磁碟陣列都用了幾個月也沒出問題，難道…」
吳培書不斷描述著磁碟的情況，由於硬碟有直接的損毀，眼下看著承擔的壓力不小，甚至開始懷疑起磁碟本身。
「吳姐，你先別多想。」
「磁碟的損毀不一定是磁碟本身的問題，內存，CPU，或者核心架構有問題都可能引發。」
吳姐的這套磁碟還是他當時牽頭研製的，按理說架構沒問題，性能更是經過了幾個月的檢測。
沈永健當下一邊安撫著，一邊問起周克勤。
「克勤，其他硬體都查了麼？」
…
「查了，我都查了好幾遍了。」
「邏輯電路，磁頭，內存，還有系統本身…按理說都沒問題才是。」
「就算引發問題，也不可能連著內存，到讀寫再到硬碟損毀…」
周克勤當下也眉頭緊皺，摸不著頭腦。
今日原本是慶祝的日子，好不容易研製出的第一台超級計算機正式試驗。
從最早第一台小型計算機到如今的超級計算機，幾乎研製一台成功一台，眾人也從未想過這次會出問題，或者說會出現這般完全沒有頭緒的問題。
華教授當下一言不發，似乎是在反思自己設計這台超級計算機的內部架構。
「這樣吧，咱們換了壞的配件再試一次。」
「可能就是運氣比較差，正好趕上了磁碟損壞！」
「吳姐，這次外接磁碟先用磁帶吧，看看會不會有問題。」
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在沈永健的指揮下，在場眾人重新行動起來。
不過半個小時，整台設備有問題的配件都換成了新的。
「先跑一遍的矩陣運算和常規讀寫交叉測試吧。」
沈永健坐在操作台前，指揮起了現場測試。
一旁周克勤也深吸了一口氣，在鍵盤上敲下回車鍵。
伴隨著機櫃內風扇的轟鳴聲，超級計算機再次啟動。
屏幕上的代碼如瀑布般刷過，運算峰值很快再次突破了一億次大關。
各項監控指標平穩，磁帶機的讀寫也異常順暢。
五分鐘後，一切測試完成，系統運行得無比流暢。
峰值運算效率再次突破每秒億次，但機房裡的氣氛卻沒有絲毫輕鬆。
華所長、陳教授以及吳培書等人，全都死死盯著屏幕，剛才那連環報錯的詭異場景還歷歷在目，誰也不敢保證這數據有沒有參考性。
周圍圍觀的所里同志也都沉默地觀望著。
「再按順序，跑其他常規測試吧。」
時間一分一秒過去，一切測試重新步入正軌，就在好似剛剛的問題都只是意外時，墨菲定律還是應驗了。
在測試進入第三十七分鐘時，屏幕上的數據流突然出現了一絲極其微小的卡頓。
「滴——！」
刺耳的警報提示聲從機櫃中響起，緊接著屏幕上便彈出了大片紅色的錯誤代碼。
這一次，不僅是內存和讀寫報錯，連剛剛換上的磁帶機也一下停止，系統再次徹底死機。
「又…又來了！？」
「這不可能啊！邏輯電路沒問題，內存是新的，連磁碟陣列都換成了磁帶機，怎麼還會報同樣的錯？」
周克勤抓著頭髮，面對這種毫無頭緒的異常，實在難以理解。
華教授臉色鐵青，讓底下同志拿來計算機的設計圖紙，預備從頭開始理思路。
坐在操作台前的沈永健也眉頭蹙起，心中有些意外。
要真存在這種表現隨機的，間歇性出現，難復現的「幽靈故障」，這台超級計算機怕是真得宣告失敗，重頭設計一輪。
整個機房再次陷入沉默，許多同志臉上甚至都閃過了失落。
接過一旁年輕同志遞來的圖紙，沈永健一邊思索，一邊跟眼前的超級計算機比對起來。
經過十多分鐘的細細排查，沈永健發現整個計算機設計本身沒有問題，面前的計算機組裝也完全符合標準。
但除了計算機外…還能有什麼因素導致？
想到這兒，沈永健目光掃過了機櫃後方那些粗壯的線纜，以及機房角落裡的配電櫃，心頭猛然驚起。
「不對！」
一道低喝聲打破了現場眾人的沉思。
「不用再查硬體和代碼了。」
沈永健突然開口，聲音不大，卻在沉悶的機房裡顯得格外清晰。
一時間，所有人包括華教授，都將目光望向了他。
「永健，你發現問題了？」
沈永健走上前，指著機櫃後方連接著的無數粗大接地線道。
「問題可能不在計算機內部，很有可能是『接地環路』的干擾問題。」
…
「接地環路？」
「不是計算機的設計問題？」
華教授當下迅速回過神，向著沈永健追問道。
這個概念在微電子和弱電領域並不陌生，但在大型計算機的系統集成中，卻從未被考慮過。
「我覺得不是設計問題！」
「恰恰是您主導設計的超級計算機過於先進，性能極為優秀的緣故。」
「超級計算機主機、磁碟陣列、磁帶機，還有機房的空調和大型供電設備，雖然都接了地，但各個接地點之間並不是絕對的零電位……，高性能系統的高負載運行下，這個電位差會導致干擾電流在設備的信號地線中形成環路流動…」
「…這種雜散的干擾電流一旦耦合到高速運行的數據總線和內存總線上，就會引發隨機的邏輯電平翻轉。
表現出來，就是內存報錯、讀寫數據偏差，甚至直接擊穿外設的控制晶片，導致磁碟或磁帶機物理損毀…」
接地環路的系統性問題，往往越先進的設備越敏感。
尤其是超級計算機，運行頻率高，時序要求極嚴，機櫃電源地複雜，節點之間用了大量銅纜與背板互聯。
這種干擾對普通設備其實影響不大，也唯有超算這類高精尖設備才對它尤其敏感。
更重要的是，這年頭的這類高端設備在數據線纜上依舊落後。
後世光纖出現後替代了大部分銅纜，可以直接解決這「接地環路」的問題。
而眼下，卻因為計算機本身過於先進，對線路本身並未重視，才導致這問題。
「永健同志，按你這麼說，我們目前該怎麼改進？」
…
「目前的話，需要合理布線。」
「先給所有模塊加裝橡膠帶，主要有電位差的基礎銅纜線路也需要重新設計。」
「計算機內部的線纜沿側面敷設，使其與地面隔離。」
聽聞解決方案，華教授當即來了精神。
畢竟是電氣電子領域的問題，華教授作為數學領域的大拿還真沒法考慮到。
如今立刻指揮著眾人，開始對內部模塊都加裝橡膠帶。
裡頭的線路則由沈永健帶著丁八一與黃琳憶二人一道，重新規劃從側面排線。
整個機房重新充滿活力，這一系列改裝完，時間已到了晚上八點多。
……
從內存錯誤到讀寫，到如今的磁碟，這一系列的報錯，顯然問題還未能明確。
「吳姐，磁碟查過了麼？」
「具體情況怎麼樣？」
…
「磁碟陣列里是有個別磁碟已損壞。」
「不過按理說這磁碟陣列不該出現這問題才是。」
「301機這新磁碟陣列都用了幾個月也沒出問題，難道…」
吳培書不斷描述著磁碟的情況，由於硬碟有直接的損毀，眼下看著承擔的壓力不小，甚至開始懷疑起磁碟本身。
「吳姐，你先別多想。」
「磁碟的損毀不一定是磁碟本身的問題，內存，CPU，或者核心架構有問題都可能引發。」
吳姐的這套磁碟還是他當時牽頭研製的，按理說架構沒問題，性能更是經過了幾個月的檢測。
沈永健當下一邊安撫著，一邊問起周克勤。
「克勤，其他硬體都查了麼？」
…
「查了，我都查了好幾遍了。」
「邏輯電路，磁頭，內存，還有系統本身…按理說都沒問題才是。」
「就算引發問題，也不可能連著內存，到讀寫再到硬碟損毀…」
周克勤當下也眉頭緊皺，摸不著頭腦。
今日原本是慶祝的日子，好不容易研製出的第一台超級計算機正式試驗。
從最早第一台小型計算機到如今的超級計算機，幾乎研製一台成功一台，眾人也從未想過這次會出問題，或者說會出現這般完全沒有頭緒的問題。
華教授當下一言不發，似乎是在反思自己設計這台超級計算機的內部架構。
「這樣吧，咱們換了壞的配件再試一次。」
「可能就是運氣比較差，正好趕上了磁碟損壞！」
「吳姐，這次外接磁碟先用磁帶吧，看看會不會有問題。」
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在沈永健的指揮下，在場眾人重新行動起來。
不過半個小時，整台設備有問題的配件都換成了新的。
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沈永健坐在操作台前，指揮起了現場測試。
一旁周克勤也深吸了一口氣，在鍵盤上敲下回車鍵。
伴隨著機櫃內風扇的轟鳴聲，超級計算機再次啟動。
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華所長、陳教授以及吳培書等人，全都死死盯著屏幕，剛才那連環報錯的詭異場景還歷歷在目，誰也不敢保證這數據有沒有參考性。
周圍圍觀的所里同志也都沉默地觀望著。
「再按順序，跑其他常規測試吧。」
時間一分一秒過去，一切測試重新步入正軌，就在好似剛剛的問題都只是意外時，墨菲定律還是應驗了。
在測試進入第三十七分鐘時，屏幕上的數據流突然出現了一絲極其微小的卡頓。
「滴——！」
刺耳的警報提示聲從機櫃中響起，緊接著屏幕上便彈出了大片紅色的錯誤代碼。
這一次，不僅是內存和讀寫報錯，連剛剛換上的磁帶機也一下停止，系統再次徹底死機。
「又…又來了！？」
「這不可能啊！邏輯電路沒問題，內存是新的，連磁碟陣列都換成了磁帶機，怎麼還會報同樣的錯？」
周克勤抓著頭髮，面對這種毫無頭緒的異常，實在難以理解。
華教授臉色鐵青，讓底下同志拿來計算機的設計圖紙，預備從頭開始理思路。
坐在操作台前的沈永健也眉頭蹙起，心中有些意外。
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整個機房再次陷入沉默，許多同志臉上甚至都閃過了失落。
接過一旁年輕同志遞來的圖紙，沈永健一邊思索，一邊跟眼前的超級計算機比對起來。
經過十多分鐘的細細排查，沈永健發現整個計算機設計本身沒有問題，面前的計算機組裝也完全符合標準。
但除了計算機外…還能有什麼因素導致？
想到這兒，沈永健目光掃過了機櫃後方那些粗壯的線纜，以及機房角落裡的配電櫃，心頭猛然驚起。
「不對！」
一道低喝聲打破了現場眾人的沉思。
「不用再查硬體和代碼了。」
沈永健突然開口，聲音不大，卻在沉悶的機房裡顯得格外清晰。
一時間，所有人包括華教授，都將目光望向了他。
「永健，你發現問題了？」
沈永健走上前，指著機櫃後方連接著的無數粗大接地線道。
「問題可能不在計算機內部，很有可能是『接地環路』的干擾問題。」
…
「接地環路？」
「不是計算機的設計問題？」
華教授當下迅速回過神，向著沈永健追問道。
這個概念在微電子和弱電領域並不陌生，但在大型計算機的系統集成中，卻從未被考慮過。
「我覺得不是設計問題！」
「恰恰是您主導設計的超級計算機過於先進，性能極為優秀的緣故。」
「超級計算機主機、磁碟陣列、磁帶機，還有機房的空調和大型供電設備，雖然都接了地，但各個接地點之間並不是絕對的零電位……，高性能系統的高負載運行下，這個電位差會導致干擾電流在設備的信號地線中形成環路流動…」
「…這種雜散的干擾電流一旦耦合到高速運行的數據總線和內存總線上，就會引發隨機的邏輯電平翻轉。
表現出來，就是內存報錯、讀寫數據偏差，甚至直接擊穿外設的控制晶片，導致磁碟或磁帶機物理損毀…」
接地環路的系統性問題，往往越先進的設備越敏感。
尤其是超級計算機，運行頻率高，時序要求極嚴，機櫃電源地複雜，節點之間用了大量銅纜與背板互聯。
這種干擾對普通設備其實影響不大，也唯有超算這類高精尖設備才對它尤其敏感。
更重要的是，這年頭的這類高端設備在數據線纜上依舊落後。
後世光纖出現後替代了大部分銅纜，可以直接解決這「接地環路」的問題。
而眼下，卻因為計算機本身過於先進，對線路本身並未重視，才導致這問題。
「永健同志，按你這麼說，我們目前該怎麼改進？」
…
「目前的話，需要合理布線。」
「先給所有模塊加裝橡膠帶，主要有電位差的基礎銅纜線路也需要重新設計。」
「計算機內部的線纜沿側面敷設，使其與地面隔離。」
聽聞解決方案，華教授當即來了精神。
畢竟是電氣電子領域的問題，華教授作為數學領域的大拿還真沒法考慮到。
如今立刻指揮著眾人，開始對內部模塊都加裝橡膠帶。
裡頭的線路則由沈永健帶著丁八一與黃琳憶二人一道，重新規劃從側面排線。
整個機房重新充滿活力，這一系列改裝完，時間已到了晚上八點多。
……