美国学生DIY出超级电脑

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性能超乎想象的超级电脑往往是电脑界的“顶级奢侈品”。排名世界第一的IBM“蓝色基因”超级电脑售价是5000万美元,用于零售市场的普通超级电脑售价为150万美元。

但是在9月2日,一位美国大学生让这个“顶级奢侈品”彻底变成了“地摊货”——在老师的指导下,这位大学生花费2000美元就组装出一台超级电脑“Microwulf”,让人瞠目结舌。

“Microwulf”可以说是目前世界上最小和最廉价的超级电脑系统,它的尺寸仅有11英寸×12英寸×17英寸,与一个普通手提箱差不多大,可以放在办公桌上使用。整套超级电脑系统造价不超过2500美元,但总运算能力为26.25GFlops,即每秒进行262.5亿次双精度浮点运算,相当于英特尔至强5300四核处理器。

来自密歇根州凯尔文大学的Tim Brom(提姆布朗)和他的教授Joel Adams自然成为人们关注的明星。在大学为他专门举行的产品展示会上,提姆还专门介绍了自己这款超级电脑的特点。

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2500美元DIY出的超级电脑

“Microwulf”的设计首先体现的是低成本、高性能。这套系统由“四款搭载双核处理器的microATX主板组成,他称之为是“双层三明治”。中间用千兆交换机连接。每一部双核电脑支持2GB内存,4个节点, 8个处理器芯片同时运算,保证功能强大,足够便宜,任何人都可以购买得起。

提姆去年在图书馆看书的时候,偶然翻到一篇报告——1997年美国国家科学基金会研讨会的内容,记载有人建议利用最新MPI(信息传输接口)技术来制作廉价并行计算的设想。这让提姆产生了组装一台超级电脑的想法,而且他的这个大胆想法得到了专业导师的支持、

2007年整个IT产业的发展也为提姆DIY超级电脑创造了条件。此时英特尔和AMD等芯片公司推广的多核处理器成为标准,并逐渐在台式机和笔记本电脑上使用,同时千兆以太网(吉比特以太网)的普及为人们带来了曙光。这两项技术的发展,促使提姆设计出一个小四节点系统,在每个节点都使用了多核处理器,每个节点沟通千兆以太网。通过设计并行计算程序,来解决和平衡系统的处理器速度、可用内存、输入/输出带宽,从而使DIY超级电脑成为可能。

在组装过程中,为了尽可能压缩成本,提姆选择了微星的一款microATX主板。在这个主板上有一个AM2插座,支持AMD的多核处理器,再加上低成本千兆以太网网卡(41美元),更好地平衡中央处理器速度和网络带宽。使用廉价(100美元)的8端口千兆以太网交换机,一共有8个千兆以太网通道。每个核心拥有自己的千兆以太网通道,就能够保证与中央处理器的计算速度协调。

对于电脑产业来说,也许提姆的这台组装超级电脑并不起眼,但是它具备的深远意义如同乔布斯在车库制作出第一台个人电脑一样。长期以来,超级电脑主要应用于高性能技术计算市场,颇有些“曲高和寡”的味道。诸如惠普、IBM这样的大公司处于领先地位,其他的竞争者包括专门的厂商,像CRAY研究公司和SGI。但普遍的问题是价格过高,导致很多中小型企业无法享受到超级电脑带来的便利。

1997年,IBM代号“深蓝“的超级电脑击败了国际象棋大师卡斯帕罗夫,让世界震撼于超级电脑的威力。当时“深蓝“的计算速度只为11.38FGlops,造价为500万美元,有一个车库般大小。“Microwulf”只有一个手提箱大,但计算速度为26.25GFlops是“深蓝“的两倍,价格只为2500美元。试想一下如此威力的超级电脑可以当作台式机在社会上普及,并且价格如此低廉,必将为未来PC发展带来巨大变革。