作者：沃倫·米勒，特約作家

假設(shè)您是一名系統(tǒng)軟件開發(fā)人員，正在為大型超級計(jì)算機(jī)開發(fā)一個(gè)程序，但無法訪問該程序進(jìn)行實(shí)際測試；你會(huì)怎么做？洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室（Trinity 超級計(jì)算機(jī)的所在地）的高性能計(jì)算 (HPC) 部門給出了答案。它涉及將數(shù)百臺(tái)世界上最小且最實(shí)惠的計(jì)算機(jī)連接在一起。

通過與 SICORP 和 Raspberry Pi 合作，澳大利亞公司BitScope?設(shè)計(jì)了一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)圍繞數(shù)百臺(tái)信用卡大小的 Raspberry Pi 計(jì)算機(jī)集群在一起，以有效模擬 HPC 環(huán)境，供開發(fā)人員測試他們的軟件。該模塊包含五個(gè)集群，由 150 個(gè)獨(dú)立的 Raspberry Pi 設(shè)備（節(jié)點(diǎn)）組成，這些設(shè)備本身包含四個(gè)處理器內(nèi)核。所有這些加起來多達(dá) 750 個(gè)單獨(dú)的 CPU 和 3,000 個(gè)內(nèi)核，它們共同工作以提供一個(gè)規(guī)模與世界上一些最大的超級計(jì)算機(jī)相似的測試平臺(tái)。像洛斯阿拉莫斯的 Trinity 這樣的超級計(jì)算機(jī)耗資約 2.5 億美元來建造和使用高達(dá) 25 兆瓦的電力。一個(gè) 1,000 個(gè)節(jié)點(diǎn)的 BitScope 模塊估計(jì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本不到 150 美元，使用的功率不到 6 kW，包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和氣流。

BitScope 集群模塊。圖片來源：BitScope。

盡管與世界頂級 HPC 冠軍相比，BitScope 可能不會(huì)贏得任何性能比賽，但它確實(shí)為 HPC 系統(tǒng)軟件開發(fā)提供了非常重要的使命。除非您資金充足，否則幾乎不可能訪問世界上最快的 HPC 系統(tǒng)之一來開發(fā)和測試您的代碼。BitScope 允許我們資金較少的愛好者在更實(shí)惠的平臺(tái)上開發(fā)和測試我們的 HPC 算法。在實(shí)際平臺(tái)上為我們的算法嘗試不同的分區(qū)可以提供我們需要的反饋，以確定我們的方法是否可行。也許我們只能在一個(gè)太平洋小島上而不是整個(gè)星球上試用我們的天氣模型，但即使這樣也可以告訴我們很多關(guān)于我們的算法將如何擴(kuò)展的信息，如果我們有機(jī)會(huì)在“真實(shí)”上運(yùn)行它的話超級計(jì)算機(jī)。

BitScope 系統(tǒng)還具有系統(tǒng)軟件開發(fā)之外的應(yīng)用，包括高性能網(wǎng)絡(luò)研究、傳感器網(wǎng)絡(luò)模擬、教育，當(dāng)然還有物聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)分析。Raspberry Pi 基金會(huì)最初發(fā)明了現(xiàn)在看似無處不在的微型計(jì)算機(jī)，以幫助將計(jì)算帶入低收入和發(fā)展中地區(qū)——一種基本型號的成本約為 25 美元，運(yùn)行功率為 2 到 3 瓦。BitScope 希望在 2018 年初之前可以購買 Pi 集群模塊。

審核編輯 黃昊宇