科学・技術
30台の「旧式」Mac Miniで作られたCray-1スーパーコンピュータのレプリカ
A Cray-1 supercomputer replica from 30 "obsolete" Mac Minis (arstechnica.com)
要約
スペインのコンピューター歴史博物館が、1976年の有名なCray-1スーパーコンピュータの1:1スケールビジュアルレプリカを公開しました。このプロジェクトでは、30台の2012年製Mac Miniをネットワーク化し、合計1.3テラフロップスの性能を持つクラスターを構築しました。このレプリカは、当時のスーパーコンピュータと現代のコンシューマーハードウェアの性能差を視覚的に示し、静音性を実現するための革新的な冷却システムも備えています。
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スペインのコンピューター歴史博物館(Museo de Historia de la Computación)が、1976年の有名なCray-1スーパーコンピュータの1:1スケールビジュアルレプリカを発表しました。このシステムを稼働させるために高価で最先端の技術を調達する代わりに、クリエイティブチームは30台の2012年製Mac Miniでプロジェクトを動かしました。18ヶ月かけて開発されたこのプロジェクトは、Cray-1とAppleの設立50周年を記念するものです。
10年以上前のMac Miniは、クラスター型スーパーコンピュータを構築するための明白な最初の選択肢ではないかもしれませんが、ネットワークで接続されたとき、開発者は最近のテストで64個のアクティブなプロセッシングコアを合計1.3テラフロップスのパフォーマンスにオーケストレーションできます。博物館は、以前は利用可能な全70コアを使用して1.5テラフロップスを達成したと報告されていますが、その後1つのノードがオフラインになりました。ベンチマークは、カスタムの行列乗算Pythonスクリプトを使用して取得されました。5台のPCはクアッドコアi7で、残りの25台はデュアルコアi5モデルです。2014年の2台を除き、残りの配列は2012年のものです。
このレプリカは、博物館の来場者が1976年以降のコンピュータアーキテクチャの変遷を理解するための貴重なツールです。オリジナルのCray-1は、単一の命令を複数のデータ要素に同時に適用するベクトル処理を使用していましたが、レプリカはワークロードを独立したプロセッサに分散するパラレルクラスターです。オリジナルのCray-1のピーク理論パフォーマンスは約160メガフロップスでした。元々は研究用の専用マシンだったものが、それをインスパイアしたマシンよりもはるかに高性能なコンシューマーハードウェアで再創造されたのです。より標準的なLinuxディストリビューションを選択するのではなく、チームはmacOS Mojave(10.14)がmacOSの組み込みMPI(Message Passing Interface)サポートを活用することでプロジェクトのニーズを満たすことを発見しました。MPIは、クラスター内のすべてのノードが互いにタスクを渡すことを可能にするソフトウェアレイヤーです。
Cray-1レプリカ、象徴的なパッド入りベンチシート付き。唯一足りないのは、ロバート・レッドフォードとベン・キングスレーがSECTEC Astronomyについて議論していることだ。クレジット:Museo de Historia de la Computación
Cray-1レプリカ、象徴的なパッド入りベンチシート付き。唯一足りないのは、ロバート・レッドフォードとベン・キングスレーがSECTEC Astronomyについて議論していることだ。クレジット:Museo de Historia de la Computación
Museo de Historia de la Computaciónの来場者は、システムが行列アルゴリズムを実行し、単一コアから並列実行されるフルスイートまでのシステムパフォーマンスの規模をマッピングするのをリアルタイムで見ることができます。
ステルス・スーパーコンピューティング
30台のコンシューマーPCを運用可能なクラスターに組み合わせることは、チームが直面した唯一のエンジニアリング上の課題ではありませんでした。もしあなたがサーバーールームに入ったことがあるなら、あるいは私のように、愚かにも自分の地下室に設置したことがあるなら、ファン冷却がうるさいことを知っているでしょう。博物館チームは、各Mac Mini用のスチールラックシャーシとアルミニウムトレイマウントによるパッシブ対流冷却を使用しました。現代のデータセンターの轟音と比較して、このクラスターはほとんど聞こえません。
Macはアルミニウムラックにスチールシャーシで垂直にマウントされています。クレジット:Museo de Historia de la Computación
Macはアルミニウムラックにスチールシャーシで垂直にマウントされています。クレジット:Museo de Historia de la Computación
ほぼ無音の秘密は垂直マウントにあります。PCの垂直方向の配置は、スチールシャーシとアルミニウムトレイと組み合わさることで、タワーが自然な熱煙突として機能することを可能にします。熱い空気は構造を上昇し、追加の機械ファンを必要とせずにトップグリルから排出されます。博物館によると、Cray-1レプリカ内部で唯一認識できるノイズは、ユニットのベースにある2つのギガビットイーサネットスイッチから発生しており、30〜33デシベルですが、チームはそれらをサイレントモデルに交換する予定です。完全に組み立てられたレプリカは、非常に小さな音しか出さないと言われており、タワーのすぐ近くまで行かないと何も聞こえないほどです。展示会場内部からの正確なデシベル測定値は利用できませんでしたが、個々のPCはアイドル状態で12〜15 dBAのノイズを発生するとされています。
ミッションコントロール
この静かな巨人を管理するために、デザイナーは冷戦時代のコントロールルームからそのまま出てきたようなカスタムターミナルを構築しました。チームは、1970年代のDEC VT05とProcessor Technology Sol-20 Terminal Computerのデザイン要素を組み合わせ、アナログコントロールパネルも組み込み、将来的にはIBM System/3のオリジナルランプを追加する予定です。1台のマスターMac Miniがターミナルに常駐し、他のすべてのクラスターノードを指示する役割を果たします。
クラシックなデザイン要素がCray-1コントロールターミナルにレトロなスタイルを与えています。クレジット:Museo de Historia de la Computación
クラシックなデザイン要素がCray-1コントロールターミナルにレトロなスタイルを与えています。クレジット:Museo de Historia de la Computación
オリジナルのデザインでは、本物らしさを増すためにCRTモニターをターミナルに搭載する予定でしたが、現代のフラットSamsungディスプレイは、異なる技術時代をブリッジしようとする際の接続上の問題を排除しました。将来のデザイン計画では、デスクの下部に3.5インチおよび5.25インチのフロッピーディスクドライブが取り付けられ、キーボードはHP 250クラシックデザインの外観を模倣するように3Dプリントされたシェルで覆われる予定です。
既存のPowerMac G4キーボードの上にフィットするシェルのモックアップ。クレジット:Museo de Historia de la Computación
既存のPowerMac G4キーボードの上にフィットするシェルのモックアップ。クレジット:Museo de Historia de la Computación
TOP500を目指す
Cray-1チームは、70〜80台の追加のM4 Mac Miniを確保するためのクラウドファンディングキャンペーンを通じて、タワーの現在空いている後半を埋めることを望んでいます。目標は、TOP500スーパーコンピュータリストにランクインできるクラスターを作成することです。
クラシックなコンピューティングの仲間たちの中のCray-1レプリカ。クレジット:Museo de Historia de la Computación
クラシックなコンピューティングの仲間たちの中のCray-1レプリカ。クレジット:Museo de Historia de la Computación
このレプリカは、2台の未使用の純正Cray CX1システムと共に、博物館に永久展示されています。Museo de Historia de la Computaciónでは、土曜日の午前11時30分から午後2時までガイド付きツアーを提供しています。プロジェクトに関する追加情報は、博物館のウェブサイトで見つけることができます。
ニック・インジ
シニアテクノロジーレポーター
ニック・インジ
シニアテクノロジーレポーター
ニック・インジは、Ars Technicaのハードウェア、組み込みシステム、セルフホスト型インフラストラクチャを担当するシニアテクノロジーレポーターです。元セキュリティ調査員からテックライターに転身し、読者がサブスクリプショントラップから抜け出し、デジタルライフの所有権を取り戻すのを助けるために執筆しています。彼は家族と、おかしなハスキー犬と共にシカゴランドに住んでいます。
99コメント
また、オリジナルのCrayはどれくらいうるさかったですか?
大学を卒業して最初の仕事は、ウィスコンシン州チッペワフォールズの製造棟でCray-1を稼働させることでした。Cray-1は、構成に応じて10、20、または40トンのコンプレッサーでフレオン冷却されていました。12相のモーター発電機が電力網とコンピュータの間で使用されていました。コンプレッサーとモーター発電機の両方がコンピュータールームの外に配置されていたため、Cray-1自体は非常に静かでした。Cray-1が使用していた多数のディスクドライブは「少し」うるさかったですが、これらは出荷直前にしか使用されませんでした。ほとんどの大規模スーパーコンピュータールームでは、ディスクドライブと空調冷却の間で比較的大きな騒音レベルがあります。部屋。2026年10月10日午前3時38分