Cara membina komputer super

Musim panas lalu, tiga lori mengembara ke utara Inggeris dengan membawa muatan yang tidak biasa. Selama 150 batu, hampir 500 komputer dibungkus secara selimut secara selimut untuk perlindungan.

Komputer-komputer ini pernah menjadi sebahagian daripada komputer super 13 tan di Cheshire dan dipindahkan ke rumah baru mereka di Durham University. Kini, setelah berbulan-bulan pemasangan sukar dilakukan, komputer super terpakai ini telah menjadi salah satu mesin penyelidikan astronomi terbesar di negara ini.

Dengan penyimpanan 4.3 petabyte, ia mempunyai penyimpanan sekitar sepersepuluh dari komputer super terpantas di UK (Met Office’s Cray XC40), dan memiliki kekuatan pemprosesan 166 TeraFlops, berbanding 7,000 TeraFlops Cray.

BACA SETERUSNYA: Di dalam ibu kota komputer super dunia

Menyatukan komputer adalah usaha masyarakat, menurut Lydia Heck, yang menjalankan komputer di Institut Kosmologi Komputasi Durham selama 30 tahun terakhir. Para penyelidik, pelajar dan profesor secara sukarela membantu mengumpulkan jigsaw itu kembali, menggabungkan beberapa peralatan lama Durham dengan komputer yang diangkut di dalam lori.

Ini termasuk mengeluarkan setiap 2.400 cakera penyimpanan dari lapan rak, memasangnya semula dan kemudian menghabiskan berminggu-minggu untuk mencari dan membetulkan kesilapan.

Mengapa superkomputer begitu penting

Superkomputer memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik kerana untuk menekan batas pengetahuan memerlukan komputer yang semakin kuat dapat melakukan ribuan pengiraan setiap saat.

Astronomi, kimia, biologi dan ramalan cuaca semuanya bergantung pada kekuatan superkomputer. Superkomputer bukan hanya komputer yang paling berkuasa; mereka berfungsi dengan cara yang sama sekali berbeza dengan komputer biasa. Mereka melakukan banyak pengiraan sekaligus, yang dikenali sebagai pemprosesan selari, dan bukannya komputer yang anda baca ini yang menjalankan setiap tugas satu demi satu.

fail terlalu besar untuk sistem fail tujuan

Biasanya, mereka digunakan untuk mengira masalah kompleks, yang kebanyakannya bersifat eksponensial, yang bermaksud setiap kali anda ingin menambahkan parameter, anda akan menggandakan daya yang diperlukan untuk simulasi.

BACA SETERUSNYA: Masa depan superkomputer dapat dikuasakan oleh ‘debu ajaib’ yang terbuat dari cahaya dan jirim

Kekuatan pengkomputeran telah lama menjadi faktor pembatas dalam astronomi, misalnya. Pada tahun 1980-an, para penyelidik memperdebatkan apakah sistem suria bergerak dengan cara yang kacau atau tidak, tetapi hanya apabila komputer yang lebih kuat diciptakan apabila perbahasan diselesaikan, ia agak kacau.

Kuasa super menaiki basikal

Superkomputer Durc yang 'upcycled' kini aktif dan beroperasi, menyumbang kepada kemudahan penyelidikan nasional DiRAC di UK yang mengkhususkan diri dalampenyelidikan dalam fizik zarah, astronomi dan kosmologi. Mesin barumenjalankan kod untuk penyelidikan mengenai fizik zarah, fizik nuklear, astronomi dan kosmologi. Penyelidik dari seluruh negara dapat meluangkan masa untuk menggunakan mesin tersebut, yang dapat diakses dari jauh dari mana saja di dunia.

Tetapi ada lebih banyak lagi untuk menjalankan komputer super daripada memenuhi mata. Mesin memerlukan sistem kuasa, air dan penyejukan udara yang tidak putus-putus, dan mempunyai penjana kuasa diesel sendiri untuk sandaran.

Berjalan ke ruangan yang menempatkan mesin, di tingkat bawah bangunan Sains Bumi Durham, sensasi pertama yang dilanda adalah panas dan bunyi.

Terdapat lebih dari 500 komputer di sini, semuanya menjerit, kata Heck. Bayangkan kepanasan yang dapat dihasilkan dari komputer desktop atau komputer riba anda sendiri, dan kalikan dengan 500.

cara menuju ke mod selamat ps4

Kalengan nitrogen bernilai £ 150,000 ditahan di bumbung, bersedia dan siap digunakan sekiranya berlaku kebakaran. Oleh kerana air tidak dapat menandingi tenaga yang dikeluarkan oleh mesin-mesin ini, satu-satunya pilihan adalah membakar oksigen.

Di sebelahnya terletak adik lelaki superkomputer terbaru, barisan 200 komputer yang perlahan-lahan dinyahaktifkan. Setiap kali salah satu mesin pecah, Heck berkata, bukannya memperbaikinya, pasukan membiarkannya mati.

Lihat yang berkaitan China kini menjadi ibukota superkomputer dunia Masa depan superkomputer dapat dikuasakan oleh ‘magic dust’ yang terbuat dari cahaya dan jirim

Bekerja secara berterusan, beberapa kod yang berjalan di komputer bertahan selama berjuta-juta jam pengkomputeran, yang bermaksud tidak ada ruang untuk pemadaman elektrik, atau bahkan penurunan. Penjana membekalkan sistem kuasa komputer, sementara dua penjana diesel di kampus ada sekiranya berlaku kecemasan. Tahun lalu kami terpaksa menggunakannya beberapa kali, Heck memberitahu saya, tapi tidak banyak tahun ini, untungnya - mereka membuat raket seperti itu dan tidak berbau terlalu menyenangkan!

Sistem HPR DiRAC Data Centric yang dipasang di Durham telah diperkuat dengan penggunaan COSMA6, sebuah mesin dengan 8,000 teras Intel Sandy Bridge dan penyimpanan 4.3 petabyte. Sumber tambahan diperlukan untuk mengekalkan daya saing komuniti penyelidikan yang digunakan oleh DiRAC selama 12 bulan dari April tahun ini.

Sistem HPC baru di Durham University adalah bukti keahlian semua pihak yang terlibat dalam projek yang dapat memasang semula kluster terpakai, menambah memori RAM baru dan merancang penyelesaian yang akan terbukti tidak ternilai bagi komuniti penyelidik , komen Julian Fielden, Pengarah Urusan penyedia perkhidmatan komputer OCF. Kami mempunyai sejarah panjang bekerja dengan Universiti Durham, jadi kami sangat gembira kerana terlibat dalam projek yang begitu unik.

Dan semua itu tidak mungkin berlaku tanpa Heck. Apa yang jelas setelah menghabiskan waktu petang dengan dia dan superkomputernya, adalah betapa cintanya pada mesin - perasaan yang menular. Selama beberapa dekad bekerja di Durham, dia terus bekerja rapat dengan pelajar. Dia mengatakan itu kerana mereka membuat saya tetap muda.

Yang terpenting, Heck sangat bersemangat untuk memberi inspirasi kepada wanita muda untuk menceburkan diri dalam bidang kejuruteraan, dan walaupun pelajar mungkin melalui koridor dan para penyelidik berpotensi menggunakan kemampuan superkomputer tanpa bertemu Heck, dia adalah bahagian asas universiti dan penyelidikan yang lebih luas masyarakat.

Imej: Abby Beall