В Испании собрали суперкомпьютер Cray-1 из 30 старых Mac Mini — он мощнее оригинала почти в 10000 раз

Сотрудники испанского Музея вычислительной техники представили реплику суперкомпьютера Cray-1 — проект, на который ушло 18 месяцев работы. Вместо оригинальных компонентов 1970-х годов инженеры использовали 30 старых компьютеров Mac Mini, выпущенных Apple в 2012–2014 годах. Презентацию приурочили сразу к двум юбилеям: 50-летию ввода в эксплуатацию Cray-1 и 50-летию основания самой Apple.

Для сборки взяли 25 Mac Mini на двухъядерных процессорах Intel Core i5 и пять моделей на четырёхъядерных Core i7. В сумме получилась система с 70 вычислительными ядрами, показавшая пиковую производительность 1,5 терафлопса. Это примерно в 9375 раз больше, чем у оригинального Cray-1, который выдавал 160 мегафлопс. Правда, во время тестирования один из компьютеров с четырёхъядерным процессором вышел из строя, и итоговая мощность снизилась до 1,3 терафлопса.

Оригинальный Cray-1 дебютировал в 1976 году и считается первым коммерчески успешным суперкомпьютером — всего было продано 80 экземпляров. Его использовали научные учреждения для обработки больших массивов данных: прогнозирования погоды, расчётов в аэродинамике, ядерной физике и структурном анализе. Секрет эффективности машины — векторная обработка, то есть способность работать сразу с целыми наборами чисел параллельно, тогда как большинство компьютеров того времени выполняли инструкции по одной.

Если оригинал охлаждался хладагентом через систему трубок, подключённых к 20-тонным компрессорам в отдельном помещении, то испанская реплика обходится пассивным охлаждением и работает почти бесшумно — шум издают лишь Ethernet-коммутаторы, которые авторы проекта планируют заменить на более тихие.

Для демонстрации работы машины создатели собрали пульт управления в стиле 1970-х — металлический стол с клавиатурой и встроенными мониторами, по форме напоминающий терминалы из старых фильмов. На экранах можно наблюдать, как система справляется с умножением больших матриц — именно такие задачи реплика Cray-1 решает особенно эффективно. Запускается она на macOS Mojave благодаря поддержке этой операционной системой интерфейса передачи сообщений Message Passing Interface, который распределяет вычисления между несколькими Mac Mini.

На этом в музее останавливаться не планируют: следующим шагом должен стать сбор средств на покупку 70–80 более современных Mac Mini с чипом Apple M4. Цель нового этапа проекта — попасть в рейтинг Top500 мировых суперкомпьютеров.

Почему это важно

Cray-1 стал символом эпохи, когда суперкомпьютеры впервые доказали коммерческую состоятельность и легли в основу современных методов научных вычислений. Проект испанского музея показывает, как принципы, заложенные полвека назад, можно воспроизвести на массовом потребительском железе — и получить систему, кратно превосходящую оригинал по мощности, несмотря на использование давно устаревших компьютеров.

Главные цифры

• 18 месяцев заняла разработка реплики
• 30 Mac Mini объединили в систему, 70 ядер суммарно
• 1,5 терафлопса — пиковая производительность реплики против 160 мегафлопс у оригинала
• Производительность реплики выше примерно в 9375 раз
• 1976 год — год дебюта Cray-1, продано 80 экземпляров
• 20 тонн — масса компрессоров системы охлаждения оригинала
• 70–80 Mac Mini с чипом M4 потребуется для следующего проекта