İspanyol müze, 30 eski Mac Mini'den Cray-1 süperbilgisayarının kopyasını inşa etti

Cray-1 kasasındaki Mac Mini kümesi

İspanya'daki Bilgisayar Tarihi Müzesi (Museo de Historia de la Computación), 1976'lı yıllardaki Cray-1 süperbilgisayarının 1:1 ölçekli görsel kopyasını sergilemeye başladı. Pahalı modern ekipman temin edilmesi yerine, yaratıcı ekip projeyi 2012 model 30 Mac Mini üzerinde inşa etti. 18 ay boyunca oluşturulan kurulum, Cray-1 ile Apple'ın kuruluşunun 50. yıl dönümüne adanmış bir eser.

Ağda birleştirilen bu makineler, ekipten yapılan son testlerde 64 aktif çekirdeği birleştirerek 1,3 teraflops birleşik güce ulaşıyor. Bir düğüm çevrimdışı olmadan önce, müze 70 kullanılabilir çekirdeğin tamamını kullanarak 1,5 teraflopsa kadar çıktı. Kıyaslamalar, Python ile yazılmış özel bir matris çarpma betiğiyle yapıldı. Bilgisayarların beşi dört çekirdekli i7 modeli, kalan 25'i ise iki çekirdekli i5. 2014 model iki birim hariç tüm dizi 2012 modeliyle etiketleniyor.

macOS tabanlı paralellik

Kopyanın amacı, müze ziyaretçilerinin 1976'dan sonraki bilgisayar mimarisindeki değişiklikleri kavramasına yardımcı olmaktır. İlk Cray-1 vektörel işleme kullanıyordu ve tek bir komutla aynı anda verinin birçok elemanına yönelik işlem yapabiliyordu; kopya ise iş yükünü paralel kümedeki bağımsız işlemcilere dağıtıyor. Karşılaştırma için, orijinal makinenin teorik zirve gücü yaklaşık 160 megaflops'tu.

Daha standart bir Linux dağıtımı seçmek yerine, ekip macOS Mojave'in (10.14) proje gereksinimlerini karşıladığını tespit etti çünkü işletim sistemi, tüm küme düğümlerinin birbirine görev iletebilmesini sağlayan bir katman olan MPI'yi (Message Passing Interface) yerleşik olarak destekliyor. Ziyaretçiler, sistemin matris algoritmalarını gerçek zamanlı olarak çözümünü ve performansın tek çekirdekten paralel çalışan tam kümeye nasıl yükseldiğini izleyebiliyor.

Neredeyse sessiz küme

30 masaüstü bilgisayarın tek bir çalışan küme olarak birleştirilmesi, ekibin yüzleştiği mühendislik zorluklarının tekisi değildi. Müzeye, Foladiğ'in kasasında ve her Mac Mini için ayrılmış alüminyum bracketlerde pasif konveksiyon soğutması uygulandı. Neredeyse tamamen sessizliğin sırrı dikey montajdaki: bilgisayarların, Foladiğ'in kasasıyla ve alüminyum aparatlarıyla birlikte düzeni, doğal termal bacanın oyunu oynatmasına izin veriyor ve böylece sıcak hava yukarı doğru yükseliyor, mekanik vantilatör olmadan üst kanatlardan çıkıyor.

Müzeye göre, tek duyulabilir ses tabanında bulunan iki gigabit Ethernet anahtarından geliyor; bunlar 30 ila 33 desibel arası ölçüyor ancak ekip onları sessiz modellerle değiştirmeyi planlıyor. Tek bilgisayar çalışırken 12 ila 15 dBA arası ses üretiyor.

Görev kontrol merkezi ve TOP500 yolu

Sistemi yönetmek için tasarımcılar, 1970'lerin DEC VT05 ve Processor Technology Sol-20 Terminal Computer'dan ilham alarak kendi terminalini inşa etti; analog kontrol panelleri ve gelecekte IBM System/3'ün orijinal dairesellerini eklemeyi planlıyor. Terminaldeki bir ana Mac Mini, kümenin kalan tüm düğümlerini yönetiyor. İlk tasarım CRT monitörler içeriyordu ancak modern Samsung düz ekranlar, bağlantı sorunlarını önledi. Gelecekteki eklemeler arasında 3,5 ve 5,25 inçli floppy disk okuyucular ve HP 250'yi taklit eden PowerMac G4 klavyesi üzerinde 3D baskılı kutu yer alacak.

Ekip şimdi kitlesel fonlama kampanyasıyla boş kalan ikinci doldurmayı ve 70 ila 80 adet M4 Mac Mini edinmeyi umuyor ki, böylece TOP500 süperbilgisayar listesine girmeye uygun bir küme oluşturulabilsin. Kopya, iki kullanılmayan gerçek Cray CX1 sistemiyle birlikte müzede kalıcı sergilemeyle sunuluyor. Müze cumartesi günleri 11:30 ile 14:00 arası rehberli turlar sunuyor.

Kaynaklar: Arstechnica