İspanya'daki Museo de Historia de la Computación, 1976 yılından ünlü Cray-1 süperbilgisayarının bire bir görsel replikasını tanıttı. Sistemi çalıştırmak için pahalı ve son teknoloji donanım aramak yerine yaratıcı ekip projeyi 30 adet 2012 model Mac Mini ile güçlendirdi. 18 ayda geliştirilen proje, Cray-1'in ve Apple'ın kuruluşunun 50. yılına ithafen hazırlandı.
On yılı aşkın süredir kullanılan Mac Miniler küme süperbilgisayar kurmak için ilk akla gelen seçim gibi görünmeyebilir ancak ağa bağlandıklarında geliştiriciler 64 aktif işlem çekirdeğini son testlerde toplam 1,3 teraflop performans verecek şekilde yönetebiliyor. Müze, bir düğüm çevrimdışı olmadan önce tüm 70 çekirdek kullanılarak daha önce 1,5 teraflop'a ulaştığını bildirdi. Ölçümler özel bir matris çarpımı Python betiğiyle alındı. Beş bilgisayar dört çekirdekli i7, kalan 25'i ise çift çekirdekli i5 modelleri. 2014'ten iki ünite hariç dizinin geri kalanı 2012 tarihli.
Replika, müze ziyaretçilerinin 1976'dan bu yana bilgisayar mimarisindeki değişimi anlaması için değerli bir araç. Orijinal Cray-1 vektör işlem kullanıyordu; tek bir komutu aynı anda birden çok veri elemanına uyguluyordu, replika ise işi paralel bir kümedeki bağımsız işlemciler arasında dağıtıyor. Orijinal Cray-1'in teorik tepe performansı yaklaşık 160 megaflop'tu. Başlangıçta özel amaçlı bir araştırma makinesi olan cihaz, ondan ilham alan makineden çok daha güçlü tüketici donanımıyla yeniden yaratıldı.
Daha standart bir Linux dağıtımı seçmek yerine ekip, macOS'un yerleşik MPI desteğini kullanarak düğümlerin birbirine görev aktarmasını sağlayan yazılım katmanından yararlandığı için macOS Mojave 10.14'ün proje ihtiyaçlarını karşıladığını gördü.
Museo de Historia de la Computación'daki konuklar, sistemin matris algoritmalarını çalıştırışını gerçek zamanlı izleyebiliyor; tek bir çekirdekten paralel çalışan tam süit performans ölçeği gözler önüne seriliyor.
Sessiz süperbilgisayar
30 tüketici bilgisayarını çalışır bir kümeye dönüştürmek ekibin karşılaştığı tek mühendislik zorluğu değildi. Bir sunucu odasına adım attıysanız ya da bodrumunuza kurduysanız fan soğutmasının ne kadar gürültülü olduğunu bilirsiniz. Müze ekibi her Mac Mini için çelik raf şasi ve alüminyum tepsi montajlarıyla pasif konveksiyon soğutması kullandı. Modern bir veri merkezinin kükreyen gürültüsüyle kıyaslandığında bu küme neredeyse duyulmuyor.
Neredeyse sessizliğin sırrı dikey montajdan geliyor. Bilgisayarların dikey konumu, çelik şasi ve alüminyum tepsilerle birleşince kule doğal bir termal bacası gibi davranıyor. Sıcak hava yapıdan yukarı çıkıp üst ızgaralardan dışarı atılıyor, ek mekanik fana gerek kalmıyor. Müze'ye göre Cray-1 replikası içinde duyulabilen tek ses, ünitenin tabanındaki iki gigabit Ethernet anahtarından geliyor ve bunlar 30-33 desibel arasında ölçülüyor; ekip bunların sessiz modellerle değiştirilmesini planlıyor. Tamamen monte edilmiş replikadan o kadar az ses çıktığı söyleniyor ki kuleye hemen yanına kadar yaklaşmadıkça bir şey duyamıyorsunuz. Sergi içinden kesin dB ölçümleri mevcut olmasa da her bir bilgisayarın boşta 12-15 dBA gürültü ürettiği belirtiliyor.
Misyon kontrolü
Bu sessiz devi yönetmek için tasarımcılar Soğuk Savaş kontrol odasından fırlamış gibi görünen özel bir terminal inşa etti. Ekip 1970'lerin DEC VT05 ve Processor Technology Sol-20 Terminal Computer tasarımlarının öğelerini birleştirdi, analog bir kontrol paneli bile ekledi ve gelecekte IBM System/3'ten orijinal lambalar eklemeyi planlıyor. Terminalde bir adet ana Mac Mini bulunuyor ve diğer tüm küme düğümlerini yönetiyor.
Orijinal tasarımda terminale ek otantiklik için CRT monitörler planlanmıştı, ancak modern düz Samsung ekranlar farklı teknolojik dönemleri birbirine bağlamanın getirdiği bağlantı sorunlarını ortadan kaldırdı. Gelecek tasarım planlarında 3,5 ve 5,25 inçlik disket sürücüleri masanın altına monte edilecek ve klavyeyi klasik HP 250 tasarımını taklit edecek şekilde 3D baskılı bir kılıf saracak.
TOP500 hedefi
Cray-1 ekibi, kuledeki şu anda boş olan ikinci yarıyı doldurmak için 70-80 adet ek M4 Mac Mini temin etmeyi amaçlayan bir kitle fonlama kampanyası yürütmeyi umuyor. Hedef: TOP500 süperbilgisayarlar listesinde yer alabilecek bir küme oluşturmak.
Replika müzede kalıcı olarak sergileniyor ve yanında kullanılmamış iki adet gerçek Cray CX1 sistemi bulunuyor. Museo de Historia de la Computación cumartesi günleri 11:30-14:00 arasında rehberli turlar sunuyor. Proje hakkında ek bilgi müze web sitesinde bulunabilir.
