Kako zgraditi superračunalnik

Lansko poletje so po severu Anglije potovali trije tovornjaki, ki so vlekli nenavaden tovor. Za 150 kilometrov je bilo skoraj 500 računalnikov posamično zavito v odejo za zaščito.

Ti računalniki so nekoč predstavljali del 13-tonskega superračunalnika v Cheshiru in so jih preselili v svoj novi dom na univerzi Durham. Zdaj je po mesecih skrbne namestitve ta rabljeni superračunalnik postal eden največjih strojev za astronomske raziskave v državi.

S 4,3 petabajta prostora za shranjevanje ima približno desetino prostora za najhitrejši superračunalnik v Veliki Britaniji (Met Office Cray XC40) in ima procesorsko moč 166 TeraFlops, v primerjavi s približno 7000 Cray TeraFlops.

PREBERITE NAPREJ: Znotraj superračunalniške prestolnice sveta

Po besedah ​​Lydie Heck, ki je v zadnjih 30 letih vodila računalnike na Durhamovem inštitutu za računalniško kozmologijo, je bilo združitev računalnika skupna prizadevanja. Raziskovalci, študentje in profesorji so se prostovoljno javili, da so pomagali sestaviti sestavljanko in združili nekaj stare Durhamove opreme z računalniki, ki so jih prevažali v tovornjakih.

To je vključevalo odstranitev vsakega od 2.400 pomnilniških diskov z osmih stojal, njihovo ponovno namestitev in nato preživeti tedne, ko je poskušal najti in odpraviti napake.

Zakaj so superračunalniki tako pomembni

Superračunalniki igrajo ključno vlogo pri znanstvenih raziskavah, ker premikanje meja znanja zahteva vedno močnejše računalnike, ki lahko vsako sekundo opravijo na tisoče izračunov.

Astronomija, kemija, biologija in napovedovanje vremena se zanašajo na moč superračunalnikov. Superračunalniki niso le najmočnejši računalniki; delujejo povsem drugače kot običajni računalniki. Izvedejo več izračunov hkrati, imenovanih vzporedna obdelava, namesto računalnika, ki ga berete, na katerem izvaja vsako nalogo posebej.

kako dodati glasbo na ipod brez iTunes -

Običajno se uporabljajo za izračun zapletenih problemov, med katerimi je veliko eksponentnih, kar pomeni, da vsakič, ko želite dodati parameter, podvojite moč, potrebno za simulacijo.

PREBERITE NAPREJ: Prihodnost superračunalnikov bi lahko poganjal 'čarobni prah' iz svetlobe in snovi

Računska moč je na primer že dolgo omejevalni dejavnik v astronomiji. V osemdesetih letih so raziskovalci razpravljali o tem, ali se sončni sistem premika kaotično ali ne, toda šele, ko so izumili močnejše računalnike, se je razprava ustavila, je nekoliko kaotična.

Upcycling velesile

Durhamov 'nadgrajeni' superračunalnik zdaj deluje in prispeva k britanski nacionalni raziskovalni ustanovi DiRAC, ki je specializirana zaraziskave na področju fizike delcev, astronomije in kozmologije. Nov strojvodi kode za raziskave fizike delcev, jedrske fizike, astronomije in kozmologije. Raziskovalci iz vse države se lahko prijavijo za čas na stroju, do katerega je mogoče dostopati od koder koli na svetu.

Toda vodenje superračunalnika ima veliko več, kot je videti na prvi pogled. Stroj zahteva sistem neprekinjenega napajanja, vodno in zračno hlajenje in ima lastne dizelske generatorje energije za varnostno kopiranje.

Ko vstopite v sobo, v kateri je stroj, v pritličju stavbe Durhamove Zemeljske znanosti, sta prvi občutek vročina in toplota.

Tu je več kot 500 računalnikov, ki vpijejo, pravi Heck. Predstavljajte si toploto, ki jo lahko ustvari vaš namizni računalnik ali prenosnik, in jo pomnožite s 500.

dodaj google pogon v raziskovalec datotek Windows 10

Konzerve z dušikom v vrednosti 150.000 funtov so v strehi, pripravljene in pripravljene za uporabo v primeru požara. Ker voda ne bi ustrezala energiji, ki jo oddajajo ti stroji, bi bila edina možnost uničenje ognja kisika.

V soseščini je najmlajši brat najnovejšega superračunalnika, slaba vrsta približno 200 računalnikov, ki se počasi propada. Vsakič, ko se kateri od strojev pokvari, Heck pravi, da ga ekipa namesto da bi popravila, pusti, da umre.

Glej sorodno Kitajska je zdaj superračunalniška prestolnica sveta Prihodnost superračunalnikov bi lahko poganjal 'čarobni prah' iz svetlobe in snovi

Pri nenehnem delu nekatere kode, ki se izvajajo v računalniku, trajajo milijone računalniških ur, kar pomeni, da ni prostora za izpad električne energije ali celo za potop. Generator napaja računalniški sistem napajanja, dva dizelska generatorja pa sta v kampusu v nujnih primerih. Lani smo jih morali nekajkrat uporabiti, mi pravi Heck, letos pa na srečo ne toliko - naredijo tak lopar in ne dišijo preveč prijetno!

Sistem DiRAC Data Centric HPC, nameščen v Durhamu, je bil izboljšan z uvedbo COSMA6, naprave z 8.000 jedri Intel Sandy Bridge in 4,3 petabajta pomnilnika. Dodaten vir je bil potreben za ohranjanje konkurenčnosti raziskovalne skupnosti, ki jo DiRAC uporablja 12 mesecev od aprila letos.

Novi sistem HPC na univerzi v Durhamu priča o spretnostih vseh sodelujočih v projektu, ki so lahko znova namestili rabljeni grozd, mu dodali nov RAM pomnilnik in oblikovali rešitev, ki se bo raziskovalni skupnosti izkazala za neprecenljivo , komentira Julian Fielden, generalni direktor ponudnika računalniških storitev OCF. Imamo dolgo zgodovino sodelovanja z univerzo Durham, zato smo res veseli, da smo sodelovali v tako edinstvenem projektu.

In nič od tega ne bi bilo mogoče brez Hecka. Po popoldanskem preživljanju z njo in njenimi superračunalniki je jasno, kako veliko ljubezni ima do strojev - občutek, ki je nalezljiv. V svojih desetletjih dela v Durhamu je še naprej tesno sodelovala s študenti. Pravi, da zato, ker me ohranjajo mlado.

Heck je predvsem navdušena nad navdihovanjem mladih žensk, da bi se ukvarjale z inženiringom, in čeprav bi študentje lahko šli skozi hodnike, raziskovalci pa bi lahko celo uporabili zmogljivosti superračunalnikov, ne da bi spoznali Hecka, je temeljni del univerze in širše raziskave. skupnosti.

Slike: Abby Beall