Музей истории компьютеров (Museo de Historia de la Computación) в Испании представил полномасштабную визуальную копию знаменитого суперкомпьютера Cray-1 1976 года. Вместо дорогостоящих передовых технологий для запуска системы команда проекта использовала 30 компьютеров Mac Mini образца 2012 года. Проект, разработанный за 18 месяцев, стал данью уважения 50-летию Cray-1 и основания Apple.
Mac Mini десятилетней давности могут показаться неочевидным выбором для создания кластерного суперкомпьютера, но при объединении в сеть разработчики смогли добиться производительности в 1,3 терафлопса, задействовав 64 активных вычислительных ядра. По сообщениям, ранее музей достиг показателя в 1,5 терафлопса, используя все 70 доступных ядер до выхода из строя одного узла. Тесты проводились с помощью пользовательского скрипта на Python для матричного умножения. Пять ПК оснащены четырехъядерными процессорами i7, а остальные 25 — двухъядерными i5. За исключением двух устройств 2014 года, остальные относятся к 2012 году.
Реплика является ценным инструментом для посетителей музея, позволяющим понять изменения в архитектуре компьютеров с 1976 года. Оригинальный Cray-1 использовал векторную обработку, применяя одну инструкцию к нескольким элементам данных одновременно, тогда как реплика распределяет работу между независимыми процессорами в параллельном кластере. Пиковая теоретическая производительность оригинального Cray-1 составляла около 160 мегафлопс. Машина, изначально созданная для исследований, была воссоздана с использованием потребительского оборудования, которое значительно превосходит по возможностям машину, послужившую ей вдохновением.
Вместо стандартного дистрибутива Linux команда обнаружила, что macOS Mojave (10.14) отвечает их потребностям благодаря встроенной поддержке macOS для MPI (Message Passing Interface) — программного уровня, позволяющего всем узлам кластера передавать задачи друг другу.
Посетители Музея истории компьютеров (Museo de Historia de la Computación) могут в реальном времени наблюдать за выполнением системой матричных алгоритмов, отслеживая масштабы производительности от одного ядра до полного набора, работающего параллельно.
Скрытые суперкомпьютерные мощности
Объединение 30 потребительских ПК в рабочий кластер было не единственной инженерной задачей, с которой столкнулась команда. Если вы когда-либо бывали в серверной или, как я, по глупости установили ее у себя в подвале, вы знаете, что охлаждение вентиляторами может быть очень шумным. Команда музея использовала пассивное конвекционное охлаждение через стальной стоечный корпус и алюминиевые лотки для каждого Mac Mini. По сравнению с ревущим громом современного дата-центра, этот кластер почти бесшумен.
,
Секрет почти полной бесшумности заключается в вертикальном монтаже. Вертикальное положение ПК в сочетании со стальным корпусом и алюминиевыми лотками позволяет башне действовать как естественная тепловая труба. Горячий воздух поднимается вверх по конструкции и выходит через верхние решетки без необходимости использования дополнительных механических вентиляторов. По данным музея, единственный заметный шум внутри реплики Cray-1 исходит от двух гигабитных Ethernet-коммутаторов у основания устройства, уровень шума которых составляет 30–33 децибела, хотя команда планирует заменить их на бесшумные модели. Полностью собранная реплика издает настолько мало звука, что для того, чтобы что-то услышать, нужно подойти вплотную к башне. Хотя точные измерения уровня шума внутри экспоната не были доступны, заявлено, что каждый отдельный ПК издает 12–15 дБА шума в режиме ожидания.
Центр управления
Для управления этим тихим гигантом дизайнеры создали пользовательский терминал, выглядящий как из комнаты управления времен Холодной войны. Команда объединила элементы дизайнов DEC VT05 и Processor Technology Sol-20 Terminal Computer 1970-х годов, даже включив аналоговую панель управления, с планами добавить оригинальные лампы от IBM System/3. Один главный Mac Mini находится в терминале и служит для управления всеми остальными узлами кластера.
Первоначальный проект предусматривал оснащение терминала ЭЛТ-мониторами для большей аутентичности, но современные плоские дисплеи Samsung позволили избежать проблем с подключением, возникающих при попытке соединить разные технологические эпохи. В будущих планах — установка дисководов для гибких дисков 3,5 и 5,25 дюйма под столешницей, а также 3D-печатный корпус для клавиатуры, имитирующий внешний вид классического дизайна HP 250.
Цель — TOP500
Команда Cray-1 надеется заполнить вторую, пока пустую, половину башни с помощью краудфандинговой кампании для приобретения еще 70–80 Mac Mini M4. Цель — создать кластер, способный войти в список суперкомпьютеров TOP500.
Реплика выставлена на постоянной экспозиции в музее вместе с двумя неиспользуемыми оригинальными системами Cray CX1. Музей истории компьютеров (Museo de Historia de la Computación) проводит экскурсии по субботам с 11:30 до 14:00. Дополнительная информация о проекте доступна на веб-сайте музея.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Nick Indge
