Xây dựng siêu máy tính của riêng bạn

Điều này làm cho mô hình đa xử lý trở nên hấp dẫn nếu bạn muốn sử dụng siêu máy tính của mình để chạy các ứng dụng đa luồng chính thống như công cụ kết xuất 3D hoặc bộ mã hóa phương tiện.

Tạo thành một cụm

Phương pháp đa xử lý có những hạn chế. Sau khi bạn đã cài đặt hai bộ vi xử lý đắt tiền vào bo mạch chủ đắt tiền của mình, hầu như không có phạm vi nào để mở rộng một cách tự nhiên; bạn có thể lắp thêm RAM hoặc hoán đổi bộ vi xử lý của mình cho một cặp mô hình mạnh mẽ hơn, nhưng về cơ bản những gì bạn có là một hệ thống khép kín. Một cách tiếp cận linh hoạt hơn là phân cụm.

hình ảnh màn hình khóa microsoft windows 10

Cụm là một nhóm các máy tính, thường được kết nối qua mạng cục bộ, hoạt động như thể nó là một hệ thống duy nhất.

Một cụm máy tính có thể được coi là mô hình macro của một hệ thống đa xử lý, với nhiều máy tính vật lý làm việc song song với các tác vụ riêng lẻ của chúng.

Các cụm có thể được sử dụng cho tất cả các mục đích, chẳng hạn như cung cấp khả năng cân bằng tải và khả năng chịu lỗi cho các dịch vụ mạng, nhưng mô hình này đặc biệt có lợi cho các ứng dụng siêu máy tính. Thật vậy, phương pháp phân nhóm là cơ sở của hầu hết các siêu máy tính nổi tiếng nhất trong lịch sử, bao gồm cả máy tính K đánh bại thế giới của Fujitsu.

Triết lý đằng sau phân cụm siêu máy tính rất đơn giản. Một máy vật lý (hoặc ảo) được định cấu hình làm hệ thống chính hoặc nút chính và mã ứng dụng chính chạy trên hệ thống này. Các nút khác không làm gì khác ngoài việc ngồi và chờ hệ thống chủ ủy thác khối lượng công việc cho chúng; khi nhận được những thứ này, họ thực hiện công việc và trả kết quả nhanh nhất có thể.

Một cụm máy tính có thể được xem như một mô hình macro của một hệ thống đa xử lý, với nhiều máy tính vật lý làm việc song song với các tác vụ riêng lẻ của chúng.

cách bật bluetooth trên windows

Sự khác biệt là các nút có thể được thêm vào cụm của bạn hoặc loại bỏ khỏi nó, dễ dàng như kết nối PC mới với mạng; và hơn thế nữa, không có yêu cầu nào đối với phần cứng nút để sử dụng bất kỳ kiến trúc cụ thể nào.

Nếu muốn, bạn có thể lắp ráp một cụm từ một cụm hệ thống bao gồm netbook, máy tính xách tay, máy trạm và máy chủ hiệu suất cao. Yêu cầu duy nhất là mỗi nút đang chạy phần mềm máy khách phù hợp.

Có thể cho rằng, các ví dụ nổi tiếng nhất về cụm máy tính là các dự án [được bảo vệ bằng email] và [được bảo vệ bằng email] - nhưng cụm từ cụm từ này thường ngụ ý một hệ thống được quản lý tập trung (các dự án kết hợp sức mạnh của các máy tính từ xa được gọi là điện toán lưới ).

Các nút của một cụm cũng thường được kết nối thông qua một liên kết nhanh hơn nhiều so với kết nối internet thông thường, để giảm thiểu độ trễ liên quan đến việc gửi khối lượng công việc qua lại. Trong cụm nhà của bạn, đó có thể là Gigabit hoặc 10GbE; máy tính K sử dụng kết nối độc quyền có tên Tofu, cung cấp băng thông 100GB / giây.

Tìm hiểu thêm

Mã hóa siêu máy tính

Các cụm dựa trên Windows có thể được lắp ráp khá dễ dàng bằng cách sử dụng hệ điều hành Windows HPC Server 2008 và Microsoft cung cấp các hướng dẫn để tạo các ứng dụng nhận biết cụm sẽ sử dụng tài nguyên cụm khi chạy trên một hệ thống như vậy. Ngoài ra, có nhiều bản phân phối Linux miễn phí khác nhau được thiết kế để phân cụm, chẳng hạn như openMosix và ClusterKnoppix. Những điều này mang lại trải nghiệm thân thiện với người dùng, giúp dễ dàng thiết lập một nhóm ở bất kỳ kích thước nào bằng cách sử dụng hệ thống Beowulf phổ biến.

Tuy nhiên, cho dù bạn chọn con đường nào, một hạn chế mà bạn có thể gặp phải là sự thiếu hụt các ứng dụng có sẵn từ trước được thiết kế để sử dụng tài nguyên cụm. Đây không hẳn là một vấn đề, vì các tác vụ siêu máy tính thường được thực hiện bằng mã riêng.

Thẻ bổ trợ

Cách tiếp cận cụm linh hoạt, nhưng khá lãng phí - về cơ bản nó có nghĩa là để toàn bộ máy tính được bật và sử dụng năng lượng khi bạn thường chỉ sử dụng một vài chức năng của bộ xử lý.

Một cách tiếp cận tiết kiệm năng lượng hơn là gắn một số lượng lớn các lõi xử lý trên một thẻ mở rộng và sử dụng các lõi này như một cụm ảo.