Stilingas senų daiktų panaudojimas naujam gyvenimui su retro prieskoniu Ispanijos Kompiuterių istorijos muziejuje (Museo de Historia de la Computación).
Ispanijos Museo de Historia de la Computación pristatė 1:1 mastelio vizualią garsiojo superkompiuterio Cray-1 (1976 m.) kopiją. Vietoj brangios, pažangiausios technikos sistemai valdyti kūrybinė komanda panaudojo 30 2012 m. laikų „Mac Mini“ kompiuterių. Projektas, kurtas 18 mėnesių, yra 50-ųjų metinių pagpagerbimas – tiek „Cray-1“, tiek „Apple“ įkūrimo.
Daugiau nei prieš dešimtmetį pagaminti „Mac Mini“ gali neatrodyti akivaizdus pasirinkimas klasterio tipo superkompiuteriui kurti, tačiau sujungus juos į tinklą kūrėjai 64 aktyvius apdorojimo branduolius sugebėjo suderinti taip, kad naujausiuose testuose bendras našumas siekė 1.3 teraflopso. Pranešama, kad anksčiau muziejus pasiekė 1.5 teraflopso naudodamas visus 70 turimų branduolių, kol vienas mazgas neišsijungė. Testų rezultatai gauti naudojant specialiai parašytą matricų daugybos „Python“ scenarijų. Penki kompiuteriai turi keturių branduolių i7 procesorius, o likę 25 yra dviejų branduolių i5 modeliai. Išskyrus du 2014 m. įrenginius, visa likusi gardelė datuojama 2012 metais.
Paaiškinimas: Flopsas (FLOPS) yra matavimo vienetas, rodantis, kiek slankiojo kablelio veiksmų kompiuteris gali atlikti per sekundę; teraflopsas reiškia trilijonus tokių veiksmų per sekundę.
Kopija yra vertinga priemonė muziejaus lankytojams suprasti, kaip nuo 1976 m. keitėsi kompiuterių architektūra. Originalus „Cray-1“ naudojo vektorinį apdorojimą – vieną komandą vienu metu taikė keliems duomenų elementams, o kopija darbą paskirsto nepriklausomiems procesoriams lygiagrečiame klasteryje. Didžiausias teorinis originalaus „Cray-1“ našumas buvo apie 160 megaflopsų. Tai, kas iš pradžių buvo specialiai moksliniams tyrimams sukurta mašina, dabar atkurta iš plataus vartojimo techninės įrangos, kuri yra gerokai galingesnė už ją įkvėpusią mašiną.
Užuot rinkusi įprastesnį „Linux“ paskirstymą, komanda nusprendė, kad jos projekto poreikius atitinka „macOS Mojave“ (10.14), nes ši sistema turi integruotą MPI (Message Passing Interface, angl. pranešimų perdavimo sąsajos) palaikymą – tai programinis sluoksnis, leidžiantis visiems klasterio mazgams perduoti užduotis vienas kitam.
Paaiškinimas: MPI yra plačiai naudojamas standartas, leidžiantis daugeliui atskirų kompiuterių ar procesų keistis duomenimis ir kartu spręsti vieną didelį skaičiavimo uždavinį.
Lankytojai Museo de Historia de la Computación muziejuje gali realiuoju laiku stebėti, kaip sistema vykdo matricų algoritmus, o našumo mastelis rodomas nuo vieno branduolio iki visos lygiagrečiai veikiančios visumos.
Slaptasis superkompiuteris
30 plataus vartojimo kompiuterių sujungimas į veikiantį klasterį nebuvo vienintelis inžinerinis komandos iššūkis. Jei esate lankęsi serverių patalpoje arba, kaip aš, kvailai įsirengėte tokią savo rūsyje, žinote, kad ventiliatorių aušinimas gali būti labai triukšmingas. Muziejaus komanda naudojo pasyvų konvekcinį aušinimą per plieninį stelažo korpusą ir aliuminio dėklus kiekvienam „Mac Mini“. Palyginti su šiuolaikinio duomenų centro griaustiniu, šis klasteris beveik negirdimas.
Beveik visiška tyla pasiekiama dėl vertikalaus montavimo. Vertikali kompiuterių padėtis kartu su plieniniu korpusu ir aliuminio dėklais leidžia bokštui veikti kaip natūraliam šiluminiam kaminui. Karštas oras kyla per konstrukciją ir išeina pro viršutines groteles be papildomų mechaninių ventiliatorių. Pasak muziejaus, vienintelį pastebimą triukšmą „Cray-1“ kopijoje skleidžia du gigabitiniai eterneto komutatoriai bloko apačioje, kurių garsas siekia 30–33 decibelus, nors komanda planuoja juos pakeisti begarsiais modeliais. Teigiama, kad visiškai surinkta kopija skleidžia tiek mažai garso, kad norint ką nors išgirsti reikia prieiti visai arti bokšto. Nors tikslių dB matavimų eksponato viduje nėra, nurodoma, kad kiekvienas atskiras kompiuteris veikdamas tuščiąja eiga skleidžia 12–15 dBA triukšmo.
Valdymo centras
Šiam tyliam milžinui valdyti dizaineriai sukūrė specialų terminalą, atrodantį tarsi tiesiai iš Šaltojo karo valdymo centro. Komanda sujungė 1970-ųjų DEC VT05 ir Processor Technology Sol-20 Terminal Computer dizaino elementus, netgi įtraukė analoginį valdymo skydelį, o ateityje planuoja pridėti originalių lempučių iš IBM System/3. Terminale įrengtas vienas pagrindinis „Mac Mini“, kuris valdo visus kitus klasterio mazgus.
Pirminiame sumanyme terminale buvo numatyti CRT monitoriai didesniam autentiškumui, tačiau šiuolaikiniai plokšti „Samsung“ ekranai pašalino jungčių galvosūkius, kylančius bandant sujungti skirtingų technologijų epochas. Ateityje po stalo apačia bus pritvirtinti 3.5 ir 5.25 colio diskeliai, o 3D spausdintas korpusas apgaubs klaviatūrą, kad ji imituotų klasikinį HP 250 dizainą.
Taikinys – TOP500
„Cray-1“ komanda tikisi per sutelktinio finansavimo kampaniją užpildyti šiuo metu tuščią antrąją bokšto pusę, gaudama papildomus 70–80 „M4 Mac Mini“. Tikslas – sukurti klasterį, galintį patekti į TOP500 superkompiuterių sąrašą.
Paaiškinimas: TOP500 yra du kartus per metus atnaujinamas pasaulio galingiausių superkompiuterių reitingas, sudaromas pagal standartinį našumo testą.
Kopija eksponuojama nuolat muziejuje, šalia dviejų nenaudotų autentiškų Cray CX1 sistemų. Museo de Historia de la Computación šeštadieniais rengia ekskursijas su gidu nuo 11:30 iki 2 val. popiet. Daugiau informacijos apie projektą galima rasti muziejaus svetainėje.
