ساخت ابررانانهی افسانهای Cray-1 با ۳۰ عدد مک مینی قدیمی!

تا حالا فکر کردید با کلی سیستم قدیمی و از کار افتاده که تو انباری خاک میخورن چه کار میشه کرد؟ موزهی تاریخ کامپیوتر در اسپانیا یه ایدهی کاملاً دیوانهوار زده؛ اونا با کمک ۳۰ تا Mac Mini قدیمی مدل ۲۰۱۲ تونستن نسخهی شبیهسازی شده و سایز واقعی ابررایانهی معروف Cray-1 محصول سال ۱۹۷۶ رو بسازن! این یعنی ترکیب تاریخ و خلاقیت.
توی این مقاله قراره ببینیم چطور این تیم مخترع تونسته با قطعات به ظاهر از رده خارج، یک سیستم پردازشی قدرتمند ردیف کنه که هوواز از سرتون بپرونه. پس تا آخرش با ما باشید تا جزئیات فنی و جالب این پروژه رو به زبانی ساده بررسی کنیم.

وقتی مک مینیهای قدیمی تبدیل به پردازندههای غولپیکر میشوند
شاید در نگاه اول استفاده از چندتا Mac Mini قدیمی برای ساخت یک Cluster فوقالعاده عجیب به نظر برسه، اما طراحان این پروژه با شبکهای کردن این سیستمها، تونستن ۶۴ تا هسته پردازشی فعال رو کنار هم جمع کنن و قدرت پردازشی معادل ۱.۳ ترافلاپس رو توی تستهای اخیرشون ثبت کنن! این یعنی یه قدرت اساسی برای سیستمهایی که خیلیها فکر میکردن دیگه به درد سطل زباله میخورن.
حتی این موزه قبل از اینکه یکی از Nodeها از کار بیفته، با ۷۰ هستهی در دسترس موفق شده بود به قدرت ۱.۵ ترافلاپس هم برسه. برای گرفتن این بنچمارکها از یک اسکریپت سفارشی پایتون استفاده شده. جالبه بدونید ۵ تا از این سیستمها پردازنده i7 چهار هستهای دارن و ۲۵ تای دیگه مدلهای i5 دو هستهای هستن.
از پردازش برداری قدیمی تا کلاستر موازی امروزی
این مدل شبیهسازیشده یک ابزار آموزشی فوقالعاده برای بازدیدکنندელهست تا ببینن معماری کامپیوترها از سال ۱۹۷6 تا حالا چقدر تغییر کرده. Cray-1 اصلی از پردازش برداری استفاده میکرد، یعنی یک دستور رو همزمان روی چند داده اعمال میکرد؛ اما این نسخهی دستساز، کارها رو بین پردازندههای مستقل در یک Cluster موازی تقسیم میکنه.
حداکثر قدرت تئوری Cray-1 اورجینال حدود ۱۶۰ مگافلاپس بود. حالا تصور کنید یک ماشین تحقیقاتی که اون زمان کلی سر و صدا کرده بود، با سختافزارهای مصرفی معمولی و با قدرتی به مراتب بیشتر دوباره بازسازی شده!
این پروژه نشون میده که سختافزارهای قدیمی هیچوقت واقعاً از بین نمیرن؛ اونا فقط نیاز به یک ایدهی خلاقانه برای بازگشت به میدان دارن.
راز سکوت این ابررایانهی مخفی
ترکیب ۳۰ تا کامپیوتر معمولی به شکل یک Cluster عملیاتی، تنها چالش تیم سازنده نبود. سر و صدای فنها تو سرور رومها همیشه یک کابوسه. اما تیم موزه برای حل این مشکل، از سیستم خنککننده ی Passive convection (جریان همرفت غیرفعال) با استفاده از شاسیهای استیل و سینیهای آلومینیومی برای هر Mac Mini استفاده کرده. نتیجه چی شده؟ برخلاف سر و صدای کرکنندهی دیتاسنترهای امروزی، این سیستم کمال آرامش رو داره و تقریباً هیچ صدای اضافهای تولید نمیکنه!


