提及超級計算機(jī)，很多人會認(rèn)識離自己很遠(yuǎn)的一件事情，都是高大上的計算。通常用于比如原子彈模擬、氣候模擬和高等物理學(xué)方面的計算應(yīng)用，同時花費(fèi)也相對很高。在最新的Top500 HPC排名中，中國國防科技大學(xué)研制的天河2號位居第一，而天河2號的建造耗資約3.9億美元。(圖片來源computerworld)
近日，由博伊西州立大學(xué)電氣和計算機(jī)工程系的一名在讀博士Joshua Kiepert用樹莓派構(gòu)建完成一個超級計算機(jī)，由Raspberry Pi板卡和PlayStation 3游戲機(jī)組成的計算機(jī)，其建造成本不足2000美元。
基于Raspberry Pi超級計算機(jī)
它是一個真實(shí)的超級計算機(jī)嗎？由超頻到1GHz的B型樹莓派的ARM11處理器與VideoCore IV GPU組成。每個都配備了512MB的內(nèi)存、兩個USB端口和1個10/100 BaseT以太網(wǎng)端口。
與傳統(tǒng)超級計算機(jī)有何共同點(diǎn)？
運(yùn)行Linux系統(tǒng)，世界最快的超級計算機(jī)TOP500中有486個運(yùn)行的是Linux系統(tǒng)。早在20多年前就開始，如今趨勢是超級計算機(jī)采用由廉價單元組成，Kiepert博士所搭建的產(chǎn)品并不是唯一預(yù)算較低的超級計算機(jī)。
Khanna用PlayStation3創(chuàng)建一臺超級計算機(jī)
麻省大學(xué)達(dá)特茅斯分校的物理學(xué)副教授Gaurav Khanna創(chuàng)建了一臺超級計算機(jī)僅用了不足200臺的PlayStation3視頻游戲機(jī)。PlayStation游戲機(jī)由一個3.2 GHz PowerPC的Power處理器，每個都配有512M 內(nèi)存，200美元可以購買一個，僅用了16個PlayStation 3構(gòu)建了他第一臺超級計算機(jī)，所以可以花費(fèi)不到4000美元就擁有自己的超級計算機(jī)。
第2頁：與Linux淵源 第一臺“創(chuàng)客”超算
談及到這，PS3所建成的超級計算機(jī)更像是玩具，但Khanna副教授已經(jīng)用它做了天體物理學(xué)研究。一個白帽子黑客組織使用了類似的PlayStation 3超級計算機(jī)在08年破解了SSL的MD5哈希算法。
美國空軍研究Condor Cluster
兩年后，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室研制的Condor Cluster，使用了1760個索尼的PlayStation 3的處理器和168個通用的圖形處理單元搭建成的超級計算機(jī)，每秒運(yùn)行約500TFLOP ，即每秒可進(jìn)行500萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算。
Raspberry Pi板卡
對于構(gòu)建家庭超級計算機(jī)來說，可以采用包括專業(yè)并行處理板卡，99美元Parallella板卡，以及Nvidia Titan Z和AMD FirePro W9100高端顯卡，高端板卡的市場零售價約3000美元。一個能夠自己提供超過2.5TFLOPS計算能力的超算，對于科學(xué)家和研究人員來說，提供了一個可以擁有自己專屬的超級計算機(jī)的高性價比方案。
與Linux淵源 第一臺“創(chuàng)客”超算
超級計算機(jī)與Linux 連接始于1994年戈達(dá)德航天中心的Beowulf超級計算機(jī)。在那個時期，作為第一臺自制的超級計算機(jī)，16個英特爾486DX處理器和10Mbps以太網(wǎng)總線成為一個經(jīng)典。Beowulf是由美國航空航天局的承建商Don Becker和Thomas Sterling所設(shè)計的，是第一臺“創(chuàng)客”超級計算機(jī)。
Beowulf超級計算機(jī)
資料顯示，它的“計算部件”486DX PC成本僅有幾千美元。盡管速度只有個位數(shù)的GFLOPS浮點(diǎn)運(yùn)算，但表示用戶可以商用現(xiàn)貨(COTS)硬件和Linux創(chuàng)建超級計算機(jī)。
由此，COTS和開源軟件改變了超級計算機(jī)。無論是Raspberry Pi集群，或超過300萬個英特爾Ivy Bridge和Xeon Phi芯片的大型超級計算機(jī)，幾乎所有HPC都可以追溯到Beowulf。