המוזיאון הספרדי בנה עותק של מחשב העל Cray-1 מ-30 Mac Mini ישנים

אשכול Mac Mini במארז Cray-1

מוזיאון ההיסטוריה של המחשוב (Museo de Historia de la Computación) בספרד יצר עותק ויזואלי בקנה מידה 1:1 של מחשב העל Cray-1 מ-1976. במקום לשחזר טכנולוגיה מודרנית יקרה, הצוות היצירתי בנה את הפרויקט על בסיס 30 Mac Mini מ-2012. ההתקנה שנוצרה במשך 18 חודשים היא יצירה המוקדשת ליובל 50 שנה להקמת Cray-1 ו-Apple.

המכונות המאוחדות ברשת מאגדות בבדיקות האחרונות של הצוות 64 ליבות פעילות ומגיעות לביצועים משולבים של 1.3 טרהפלופס. לפני כן, כאשר צומת אחד הוסר מהשירות, המוזיאון דיווח על 1.5 טרהפלופס עם שימוש בכל 70 הליבות הזמינות. הבנצ'מרקים הופעלו באמצעות סקריפט מיוחד לכפל מטריצות שנכתב ב-Python. חמישה מהמחשבים הם דגם i7 בעלי ארבע ליבות, וה-25 הנותרים הם i5 דו-ליבתיים. למעט שתי יחידות מ-2014, כל המערך מתוארך ל-2012.

מקביליות מבוססת macOS

מטרת העותק היא לעזור למבקרי המוזיאון להבין את השינויים שחלו בארכיטקטורת המחשוב אחרי 1976. ה-Cray-1 המקורי השתמש בעיבוד וקטורי והפעיל פקודה אחת על מספר אלמנטי נתונים בו-זמנית, בעוד העותק מחלק את העבודה באשכול מקבילי על מעבדים עצמאיים. להשוואה, הספק התיאורטי השיא של המכונה המקורית היה כ-160 מגה-פלופס.

במקום לבחור בהפצה סטנדרטית יותר של Linux, הצוות גילה ש-macOS Mojave (10.14) עומד בדרישות הפרויקט, מכיוון שלמערכת ההפעלה יש תמיכה מובנית ב-MPI (Message Passing Interface), שכבת תוכנ המאפשרת לכל צומת באשכול להעביר משימות אחד לשני. המבקרים יכולים לצפות בזמן אמת כיצד המערכת מבצעת אלגוריתמים מטריציים וכיצד הביצועים גדלים מליבה אחת עד לכלל החבילה המקבילית המלאה.

אשכול כמעט שקט

איחוד 30 מחשבי בית לאשכול עבודה אחד לא היה האתגר ההנדסי היחיד שהצוות עמד בפניו. המוזיאון השתמש בקירור קונבקצייתי פסיבי במארג תלת-ממדי ובמתקני אלומיניום המיועדים לכל Mac Mini. הסוד לשקט כמעט מוחלט הוא ההרכבה האנכית: סידור המחשבים, יחד עם המארג התלת-ממדי ומתקני האלומיניום, מעניק לכל מגירה תפקיד של סילון תרמי טבעי, כך שהאוויר החם עולה למעלה במבנה ויוצא דרך המשטחים העליונים ללא מאווררים מכניים.

לפי המוזיאון, הרעש הבולט היחיד מגיע משני מיתגי Ethernet גיגביט הממוקמים בבסיס המערכת, המדווחים על 30-33 דציבל, אם כי הצוות מתכנן להחליפם בדגמים שקטים יותר. מחשב בודד מפיק רעש של 12-15 dBA בזמן פעולה.

מרכז הבקרה של המשימה והדרך אל TOP500

לצורך הפעלת המערכת המעצבים בנו מסוף משלהם, בהשראת DEC VT05 ו-Processor Technology Sol-20 Terminal Computer משנות ה-70, עם לוח בקרה אנלוגי ותוכנית להוסיף בעתיד גם נוריות מקוריות של IBM System/3. Mac Mini ראשי אחד במסוף שולט בכל שאר צמתי האשכול. העיצוב הראשוני כלל מסכי CRT, אך מסכי Samsung שטוחים מודרניים פיזרו בעיות תאימות לחיבורים. בין התוספות העתידיות: כונני דיסקטים של 3.5 ו-5.25 אינץ' ומארג מודפס בתלת-ממד המחקה את עיצוב HP 250 על מקלדת PowerMac G4.

הצוות מקווה כעת למלא את החצי השני הריק של המגירה באמצעות קמפיין מימון המונים ולרכוש 70-80 Mac Mini מדגם M4 נוספים, כדי ליצור אשכול שיוכל להיכנס לרשימת מחשבי העל TOP500. העותק מוצג בתצוגה קבועה במוזיאון, לצד שתי מערכות Cray CX1 אמיתיות שאינן בשימוש. המוזיאון מציע סיורים עם מדריך בימי רביעי, בין 11:30 ל-14:00.

מקורות: Arstechnica