Ako zostaviť superpočítač

Vlani v lete cestovali po severnom Anglicku tri nákladné vozidlá, ktoré odvážali neobvyklý náklad. Na 150 míľ bolo takmer 500 počítačov jednotlivo zabalených do periny na ochranu.

Tieto počítače kedysi tvorili súčasť 13-tonového superpočítača v Cheshire a boli presunuté do svojho nového domova na univerzite v Durhame. Teraz, po mesiacoch starostlivej inštalácie, sa tento superpočítač z druhej ruky stal jedným z najväčších strojov pre astronómiu v krajine.

So 4,3 petabajtmi úložného priestoru má zhruba desatinu úložiska najrýchlejšieho superpočítača vo Veľkej Británii (Met Office’s Cray XC40) a má výpočtový výkon 166 TeraFlops, v porovnaní so zhruba 7 000 TeraFlops spoločnosti Cray.

PREČÍTAJTE SI ĎALŠIE: Vo vnútri superpočítačového hlavného mesta sveta

Dať počítač dokopy bolo podľa Lydie Heckovej spoločným úsilím, ktoré počítače za posledných 30 rokov prevádzkovalo na Durhamovom inštitúte výpočtovej kozmológie. Vedci, študenti a profesori sa dobrovoľne prihlásili, aby pomohli poskladať skladačku späť dohromady a spojili časť starého Durhamovho vybavenia s počítačmi prepravovanými v nákladných automobiloch.

To zahŕňalo vybratie každého z 2 400 úložných diskov z ôsmich stojanov, ich opätovnú inštaláciu a potom trávenie týždňov hľadaním a opravou chýb.

Prečo sú superpočítače také dôležité

Superpočítače hrajú vo vedeckom výskume rozhodujúcu úlohu, pretože posúvanie hraníc vedomostí si vyžaduje čoraz výkonnejšie počítače, ktoré dokážu každú sekundu vykonať tisíce výpočtov.

Astronómia, chémia, biológia a predpovede počasia sa spoliehajú na výkon superpočítačov. Superpočítače nie sú len najvýkonnejšie počítače; fungujú úplne iným spôsobom ako bežné počítače. Vykonávajú veľa výpočtov naraz, známych ako paralelné spracovanie, namiesto počítača, ktorý čítate, a ktorý vykonáva jednotlivé úlohy po jednom.

ponuka Štart systému Windows 10 a hlavný panel nefungujú

Spravidla sa používajú na výpočet zložitých problémov, z ktorých mnohé sú exponenciálne, čo znamená, že zakaždým, keď chcete pridať parameter, zdvojnásobíte výkon potrebný na simuláciu.

PREČÍTAJTE SI ĎALŠIE: Budúcnosť superpočítačov môže byť poháňaná „magickým prachom“ vyrobeným zo svetla a hmoty

Napríklad výpočtový výkon bol dlho limitujúcim faktorom v astronómii. V 80. rokoch vedci debatovali o tom, či sa slnečná sústava pohybovala chaotickým spôsobom alebo nie, ale diskusia bola vyriešená až po vynájdení výkonnejších počítačov, čo je do istej miery chaotické.

Upcyklačné superveľmoci

„Upcyklovaný“ superpočítač Durham je teraz v prevádzke a prispieva do britského národného výskumného zariadenia DiRAC, ktoré sa špecializuje navýskum v oblasti časticovej fyziky, astronómie a kozmológie. Nový strojprevádzkuje kódy pre výskum fyziky častíc, jadrovej fyziky, astronómie a kozmológie. Vedci z celej krajiny môžu požiadať o čas na prístroji, ku ktorému je možné vzdialene pristupovať z ktoréhokoľvek miesta na svete.

Beh superpočítača je však oveľa viac, ako by sa mohlo zdať. Stroj vyžaduje neprerušiteľný systém napájania, chladenie vodou a vzduchom a na zálohovanie má vlastné dieselové generátory.

Po vstupe do miestnosti, v ktorej je stroj umiestnený, v prízemí budovy vedy o Zemi v Durhame, sú prvými pocitmi, ktoré musíte zasiahnuť, horúčava a hluk.

Je tu viac ako 500 počítačov, ktoré všetky kričia, hovorí Heck. Predstavte si, že teplo, ktoré môže byť generované z vášho vlastného stolného počítača alebo notebooku, a vynásobte ho číslom 500.

google docs ako zmeniť okraje

Plechovky s dusíkom v hodnote 150 000 libier sú držané v streche pripravené a pripravené na nasadenie v prípade požiaru. Pretože voda by sa nezhodovala s energiou vydávanou týmito strojmi, jedinou možnosťou by bolo vyhladovať oheň kyslíkom.

Hneď vedľa leží malý brat najnovšieho superpočítača, úbohá zostava asi 200 počítačov, ktorá je pomaly vyradená z prevádzky. Zakaždým, keď sa jeden zo strojov rozbije, hovorí Heck, namiesto toho, aby ho opravil, tím ho nechá rovno zomrieť.

Zobraziť súvisiace Čína je teraz superpočítačovým hlavným mestom sveta Budúcnosť superpočítačov by mohla poháňať „magický prach“ vyrobený zo svetla a hmoty

Neustále pracujeme a niektoré kódy spustené v počítači vydržia milióny výpočtových hodín, čo znamená, že už nie je miesto pre výpadok napájania alebo dokonca prepad. Energetický systém počítača poskytuje generátor, zatiaľ čo v prípade núdze sú tam dva naftové generátory. Minulý rok sme ich museli niekoľkokrát použiť, hovorí mi Heck, ale tento rok našťastie nie toľko - robia takú raketu a príliš príjemne nevonia!

Systém DiRAC Data Centric HPC nainštalovaný v Durhame bol vylepšený nasadením COSMA6, stroja s 8 000 jadrami Intel Sandy Bridge a 4,3 petabajtmi úložného priestoru. Dodatočný zdroj bol potrebný na udržanie konkurencieschopnosti výskumnej komunity, ktorú DiRAC využíva od apríla tohto roku po dobu 12 mesiacov.

Nový systém HPC na univerzite v Durhame je dôkazom schopností všetkých zúčastnených na projekte, ktorí boli schopní preinštalovať klaster z druhej ruky, pridať doň novú pamäť RAM a navrhnúť riešenie, ktoré sa pre výskumnú komunitu ukáže ako neoceniteľné. , komentuje Julian Fielden, výkonný riaditeľ poskytovateľa počítačových služieb OCF. Spolupracujeme s Durhamskou univerzitou už dlho, takže nás skutočne teší, že sme sa mohli zapojiť do tak jedinečného projektu.

A nič z toho by nebolo možné bez Hecka. Po popoludní s ňou a jej superpočítačmi je jasné, koľko lásky má k strojom - nákazlivý pocit. Počas svojich desaťročí, keď pracovala v Durhame, pokračovala v úzkej spolupráci so študentmi. Hovorí, že je to preto, lebo ma udržiavajú mladou.

Heck je predovšetkým vášnivý pre inšpiráciu mladých žien pre strojárstvo, a hoci môžu študenti prechádzať cez chodby a vedci môžu potenciálne využívať schopnosti superpočítačov bez toho, aby sa s Heckom stretli, je základnou súčasťou univerzity a širšieho výskumu. komunita.

Snímky: Abby Beall