Все бы хотели иметь суперкомпьютер, но при цене около 100 млн. долларов позволить себе такое удовольствие может далеко не каждый. Однако в США сотрудники и студенты Технологического колледжа Виргинии построили один из самых мощных суперкомпьютеров в мире, соединив между собой несколько сотен самых современных компьютеров Apple.

Общая стоимость этого суперкомпьютера составила 5 млн. долларов.

Идея проекта заключалась в том, чтобы соединить 1100 установленных рядом друг с другом компьютеров Apple G5. Таким образом была создана самая мощная в мире "домашняя" система.

Суперкомпьютер способен производить 17,6 триллионов операций с плавающей точкой в секунду, а общий объем дискового пространства системы составляет 176 терабайт.

"Каждый отдельный G5 является двухпроцессорным компьютером со скоростью 2 ГГц и с 4 ГБ памяти. Это крайне быстрые машины", - сказал координатор проекта Пэт Арвин.

Компьютеры соединены при помощи 2900 кабелей. Вся система работает примерно в 100 раз быстрее обычной корпоративной сети.

Но самое сложное в создании суперкомпьютера - достижение стабильности работы.

Главный инженер проекта Сринидхи Варадараджан написал специальную программу под названием Deja Vu. Ее функция заключается в том, чтобы обеспечить быструю и незаметную замену одного компьютера другим в случае возникновения ошибки во время расчетов, длящихся недели или даже месяцы.

"Это похоже на операцию на открытом сердце, потому что в момент замены одного компьютера другим программа продолжает работать, - говорит доктор Варадараджан. - Программу нельзя остановить. И в этом заключается особенность этой системы".

Огонь и вода

Суперкомпьютер, который создатели в шутку называют "Биг Мак", был построен всего за три месяца.

С самого начала возникли проблемы, решить которые удалось только благодаря активному строительству в самом здании, где расположена система, и вокруг него.

1100 компьютеров, одновременно работающих в помещении площадью в 280 кв. м., практически моментально повышают температуру воздуха до 38 градусов.

В помещении становится настолько жарко, что для его охлаждения обычными кондиционерами необходим "ветер" со скоростью в 65 км/ч. Поэтому были построены специальные теплообменные охлаждающие установки, подающие в помещение охлажденную воду.

"В этом проекте задействованы два охлаждающих агрегата объемом в 125 тонн каждый, - объясняет один из руководителей проекта Кевин Шинпо. - Одно такое устройство прокачивает более 2800 литров воды в минуту при температуре воды чуть более семи градусов".

Другой сложной задачей стало обеспечение суперкомпьютера источником питания. Вся система потребляет примерно в 3000 раз больше электроэнергии, чем среднестатистический американский дом.

Крупные исследования

В начале сентября в колледж начали прибывать грузовики, заполненные новыми компьютерами Apple G5, которые сразу же начали устанавливать и подключать.

"Мы подсоединили 238 компьютеров меньше, чем за два часа. Мы так наладили работу, что стали похожи на конвейер", - сказал Джейсон Локхарт, возглавляющий отдел сверхмощной вычислительной техники колледжа.

Участникам проекта было крайне важно установить компьютеры как можно быстрее, так как по условиям договоренности с Национальным научным фондом суперкомпьютер должен был быть готов к октябрю.

Если бы проект не удалось завершить в срок, он автоматически был бы вычеркнут из глобального списка суперкомпьютеров, составляемого фондом. А это означало бы, что колледж лишился бы возможности участвовать в крупнейших научных исследованиях, приносящих сотни миллионов долларов в год.

"Системы такого масштаба, как правило, применяются в так называемых крупных научных исследованиях, в огромных симуляциях, в моделях, в вычислительных инженерных системах", - объясняет доктор Варадараджан.

"Применяются такие системы и в наноэлектронике. В создании компьютерных микросхем, рассчитанных на 30 лет вперед, речь идет об атомных уровнях, где ключевым элементом будет являться отдельный атом", - объясняет доктор.

Возможно, Технологический колледж Виргинии совершил революцию в мире суперкомпьютеров, применив простое решение, которое могут перенять и другие организации по всему миру.

Участники проекта вели запись всех своих действий по созданию суперкомпьютера от начала до конца. Так что если кто-то захочет создать такую же систему, то колледж может предоставить подробную инструкцию.