슈퍼 컴퓨터를 만드는 방법

지난 여름, 세 대의 트럭이 특이한화물을 실은 영국 북부를 여행했습니다. 150 마일 동안 거의 500 대의 컴퓨터가 보호를 위해 이불에 개별적으로 포장되었습니다.

이 컴퓨터는 한때 Cheshire에있는 13 톤 슈퍼 컴퓨터의 일부를 구성했으며 Durham University의 새 집으로 이전되었습니다. 이제 수개월 간의 노력 끝에이 중고 슈퍼 컴퓨터는 천문학 연구를위한 미국 최대의 기계 중 하나가되었습니다.

4.3 페타 바이트의 스토리지로 영국에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터 (Met Office의 Cray XC40) 스토리지의 약 10 분의 1을 차지하며 처리 능력은 1입니다.66 TeraFlops, Cray의 약 7,000 TeraFlops에 비해.

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지난 30 년 동안 Durham의 컴퓨터 우주학 연구소에서 컴퓨터를 운영해온 Lydia Heck에 따르면 컴퓨터를 하나로 합치는 것은 커뮤니티의 노력이었습니다. 연구원, 학생 및 교수는 더럼의 오래된 장비와 트럭에 실린 컴퓨터를 결합하여 퍼즐을 다시 맞추는 데 자원했습니다.

여기에는 8 개의 랙에서 2,400 개의 스토리지 디스크를 각각 꺼내서 재설치 한 다음 몇 주 동안 오류를 찾아 수정하는 작업이 포함되었습니다.

슈퍼 컴퓨터가 중요한 이유

슈퍼 컴퓨터는 지식의 경계를 넓히려면 초당 수천 개의 계산을 수행 할 수있는 강력한 컴퓨터가 필요하기 때문에 과학 연구에서 중요한 역할을합니다.

천문학, 화학, 생물학 및 일기 예보는 모두 슈퍼 컴퓨터의 힘에 의존합니다. 슈퍼 컴퓨터는 단지 가장 강력한 컴퓨터가 아닙니다. 일반 컴퓨터와는 완전히 다른 방식으로 작동합니다. 한 번에 하나씩 각 작업을 수행하는 컴퓨터가 아닌 병렬 처리라고하는 많은 계산을 한 번에 수행합니다.

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일반적으로 복잡한 문제를 계산하는 데 사용되며 대부분은 지수 적이므로 매개 변수를 추가 할 때마다 시뮬레이션에 필요한 검정력이 두 배가됩니다.

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예를 들어 컴퓨팅 파워는 오랫동안 천문학의 제한 요소였습니다. 1980 년대에 연구자들은 태양계가 혼란스러운 방식으로 움직 였는지에 대해 논쟁을 벌였지 만 더 강력한 컴퓨터가 발명되었을 때만 논쟁이 해결되었지만 다소 혼란 스러웠습니다.

업 사이클링 초강대국

Durham의 '업 사이클 된'슈퍼 컴퓨터가 현재 가동 중이며 다음과 같은 전문 분야의 영국 국립 연구 시설 인 DiRAC에 기여하고 있습니다.입자 물리학, 천문학 및 우주론 연구. 새로운 기계입자 물리학, 핵 물리학, 천문학 및 우주론에 대한 연구 코드를 실행합니다. 전국의 연구원들은 전 세계 어디에서나 원격으로 액세스 할 수있는 기계에서 시간을 신청할 수 있습니다.

그러나 슈퍼 컴퓨터를 운영하는 데에는 눈에 보이는 것보다 훨씬 더 많은 것이 있습니다. 이 기계에는 무정전 전원 시스템, 수냉 및 공냉이 필요하며 백업을위한 자체 디젤 발전기가 있습니다.

더럼의 지구 과학 건물 1 층에있는 기계가있는 방으로 들어가면 가장 먼저 부딪히는 느낌은 열기와 소음입니다.

여기에는 500 대 이상의 컴퓨터가 있으며 모두 소리를 지르고 있다고 Heck은 말합니다. 자신의 데스크톱 컴퓨터 또는 노트북에서 발생할 수있는 열을 상상해보십시오. 여기에 500을 곱하십시오.

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£ 150,000 상당의 질소 캔은 지붕에 보관되어 있으며 화재 발생시 배치 할 준비가되어 있습니다. 물은이 기계들이 내뿜는 에너지와 일치하지 않을 것이기 때문에 유일한 선택은 산소를 굶는 것입니다.

옆집에는 최신 슈퍼 컴퓨터의 동생이 있습니다. 약 200 대의 컴퓨터가 서서히 폐기되고 있습니다. 기계 중 하나가 고장날 때마다 팀은 그것을 고치는 대신 단지 그것을 죽게 내버려 두는 것이라고 Heck은 말합니다.

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지속적으로 작동하면 컴퓨터에서 실행되는 일부 코드는 수백만 컴퓨팅 시간 동안 지속됩니다. 즉, 전원을 차단하거나 딥할 여지가 없습니다. 발전기는 컴퓨터의 전원 시스템을 공급하고 캠퍼스에는 두 대의 디젤 발전기가 비상시에 있습니다. 작년에 우리는 이것을 몇 번 사용해야했다고 Heck이 말했습니다.하지만 올해는 그렇게 많이는 아니 었습니다. 운 좋게도 그들은 그런 라켓을 만들고 너무 기분 좋은 냄새가 나지 않습니다!

Durham에 설치된 DiRAC Data Centric HPC 시스템은 8,000 개의 Intel Sandy Bridge 코어와 4.3 페타 바이트의 스토리지를 갖춘 머신 인 COSMA6의 배포로 향상되었습니다. 올해 4 월부터 12 개월 동안 DiRAC가 사용하는 연구 커뮤니티의 경쟁력을 유지하기 위해 추가 리소스가 필요했습니다.

Durham University의 새로운 HPC 시스템은 중고 클러스터를 다시 설치하고 여기에 새로운 RAM 메모리를 추가하고 연구 커뮤니티에 매우 유용한 솔루션을 설계 할 수 있었던 프로젝트에 참여한 모든 사람의 기술을 입증합니다. , 컴퓨터 서비스 제공 업체 OCF의 전무 이사 Julian Fielden이 설명합니다. 우리는 Durham University와 함께 일해온 오랜 역사를 가지고 있으므로 이러한 독특한 프로젝트에 참여하게되어 정말 기쁩니다.

그리고 그것은 Heck 없이는 불가능했을 것입니다. 그녀와 그녀의 슈퍼 컴퓨터와 함께 오후를 보낸 후 분명한 것은 그녀가 기계에 대해 얼마나 많은 사랑을 가지고 있는지 – 전염성이있는 느낌입니다. 더럼에서 수십 년 동안 일하면서 그녀는 학생들과 긴밀히 협력 해 왔습니다. 그녀는 그들이 나를 젊게 유지하기 때문이라고 말합니다.

무엇보다도 Heck은 젊은 여성들이 공학 분야에 진출하도록 격려하는 데 열정적이며, 학생들이 복도를 통과 할 수 있고 연구원들이 Heck을 만나지 않고도 슈퍼 컴퓨터의 기능을 잠재적으로 사용할 수 있지만, 그녀는 대학의 기본 부분이며 더 광범위한 연구를 수행하고 있습니다. 커뮤니티.

이미지 : Abby Beall