Испанский музей собрал суперкомпьютер Cray-1 из 30 старых Mac mini

Музей истории вычислительной техники в Испании создал полноразмерную копию суперкомпьютера Cray-1, выпущенного в 1976 году, и превратил ее в работающий вычислительный кластер на базе 30 старых компьютеров Apple Mac mini. Система показала производительность около 1,3 терафлопса в тесте умножения матриц. Проект объединил исторический дизайн и современный подход к распределенным вычислениям.

Как сообщает TechSpot, на создание экспозиции ушло 18 месяцев. Она посвящена 50-летию оригинального Cray-1 и основанию Apple. Копия уже представлена в Museo de Historia de la Computación в Испании, где посетители могут увидеть, как вычислительная задача выполняется сначала на одном ядре, а затем распределяется между несколькими компьютерами.

30 компьютеров Mac mini работают как единая система

Внутри корпуса, повторяющего характерную изогнутую форму Cray-1, размещены 30 компьютеров Mac mini преимущественно 2012 года выпуска. Конфигурация включает пять моделей с четырехъядерными процессорами Intel Core i7 и 25 устройств с двухъядерными Intel Core i5.

В общей сложности кластер располагает 70 процессорными ядрами, однако в последних испытаниях работали 64: один из узлов вышел из строя. Ранее музей сообщал о производительности в 1,5 терафлопса при работе всех ядер. В последнем тесте результат составил около 1,3 терафлопса.

Эти показатели получены с помощью собственной программы на Python для умножения матриц. Поэтому они отражают результаты конкретного теста, а не универсальную производительность системы во всех приложениях.

Для управления кластером используется отдельный Mac mini, встроенный в терминал оператора. Компьютеры работают под управлением macOS Mojave 10.14, а обмен данными между узлами организован с помощью MPI — интерфейса передачи сообщений, который позволяет распределять вычислительные задачи между несколькими системами.

Новый кластер намного быстрее оригинального Cray-1

Оригинальный Cray-1 считается одной из знаковых машин в истории высокопроизводительных вычислений. Представленный в 1976 году суперкомпьютер использовал специализированную векторную архитектуру, предназначенную для ускорения научных и инженерных расчетов. Его теоретическая пиковая производительность составляла около 160 мегафлопсов.

Для сравнения, испанский кластер из старых Mac mini показал около 1,3 триллиона операций с плавающей запятой в секунду в тесте умножения матриц. Однако напрямую сопоставлять эти цифры следует осторожно: для оригинального Cray-1 указана теоретическая пиковая производительность, а для копии — результат конкретного испытания на другом типе архитектуры.

Главная ценность проекта заключается не только в цифрах. Оригинальный Cray-1 был специализированным суперкомпьютером, тогда как музейная версия объединяет обычные потребительские компьютеры в распределенную систему. Это наглядно показывает, насколько изменились доступность вычислительной мощности и способы организации сложных расчетов за последние полвека.

Кластер охлаждается без дополнительных вентиляторов

Создатели уделили внимание не только вычислительной части, но и охлаждению. Mac mini установлены вертикально на алюминиевых лотках внутри стального каркаса. Нагретый воздух поднимается вверх и выходит через решетки в верхней части конструкции, обеспечивая естественную конвекцию без дополнительных механических вентиляторов.

По данным музея, кластер работает настолько тихо, что посетителям приходится подходить ближе, чтобы услышать его. Наиболее заметный шум создают два гигабитных сетевых коммутатора в основании конструкции: их уровень шума составляет примерно 30–33 дБ. Разработчики планируют заменить их более тихими моделями.

Для операторской консоли использовали элементы дизайна терминалов DEC VT05 и Processor Technology Sol-20, характерных для компьютерной техники 1970-х годов. Изначально разработчики хотели установить ЭЛТ-мониторы, но в итоге выбрали плоские дисплеи Samsung, чтобы избежать проблем с подключением старых экранов к современной системе.

Музей хочет расширить систему и попасть в TOP500

Проект еще не завершен. В башне-копии остается свободной примерно половина пространства, и команда рассматривает возможность краудфандинговой кампании для покупки еще 70–80 Mac mini с чипами M4. Долгосрочная цель — создать кластер, который сможет претендовать на место в рейтинге TOP500 самых мощных суперкомпьютеров мира.

Пока это лишь план: для попадания в TOP500 недостаточно просто объединить большое количество компьютеров. Система должна пройти предусмотренные тесты производительности и соответствовать требованиям рейтинга.

Тем не менее уже нынешняя экспозиция показывает, что для создания впечатляющего вычислительного проекта необязательно использовать новейшие процессоры. Старые Mac mini, объединенные подходящим программным обеспечением и сетью, способны выполнять распределенные расчеты, а исторический корпус превращает технический эксперимент в наглядный рассказ об эволюции суперкомпьютеров.

Теги:

Источник