Суперкомпьютер, составленный из 1060 миникомпьютеров Raspberry Pi

В рамках выставки Oracle OpenWorld 2019 компания Oracle продемонстрировала посетителям весьма необычную вещь — 1060 миникомпьютеров Raspberry Pi 3B+, объединенных в единый вычислительный кластер, который получил название Raspberry Pi Supercomputer. Помимо мини-компьютеров Raspberry Pi для создания суперкомпьютера были использованы другие недорогие компоненты, размещенные в специальной стойке, изготовленной при помощи трехмерного принтера. Все это вместе работает под управлением операционной системы Oracle Autonomous Linux, что позволяет отлаживать программные решения, которые будут позже использоваться на суперкомпьютерах больших масштабов.

Посетители выставки задавали специалистам компании Oracle целый ряд вопросов по поводу этого мини-суперкомпьютера. Один из вопросов касался того, почему в нем использовано именно 1060 мини-компьютеров, а не, скажем, 1024. Согласно полученному ответу, именно такое количество идеально вписывается в установленные габаритные размеры, помимо этого, некоторые из Raspberry Pi установлены в резервных целях, они не принимают участия в нормальной работе, но готовы «подхватить» ее, если какой-нибудь из рабочих мини-компьютеров выйдет из строя.

Вторым не очень удобным вопросом стал вопрос, почему в этом творении не были использованы новые и более совершенные мини-компьютеры Raspberry Pi 4-й серии? Ведь с точки производительности, 1060 3-х Raspberry Pi заменяются 190 мини-компьютерами 4-й серии. Ответ был не очень вразумительным, и в нем фигурировало лишь то, что система с большим количеством узлов — это просто «более круто».

В каждом модуле, высотой в 2U, размещено по 21 плате Raspberry Pi 3B+. Все эти платы подключены в общую сеть при помощи 48-портовых свитчей Ubiquiti UniFi, которые связаны друг с другом при помощи 10-гигабитных Ethernet соединений. При таком количестве вычислительных узлов создателям суперкомпьютера пришлось отказаться от технологии снабжения энергией через Ethernet (PoE), стоимость ее реализации оказалась весьма высока, и вместо этого используются обычные источники питания, подключающиеся к Raspberry Pi через USB-разъем.

Управление всем кластером Raspberry Pi осуществляет сервер Supermicro 1U Xeon server, который выступает в роли единого хранилища и диспетчера, загружающего работой все Raspberry Pi. Все это, как уже упоминалось выше, работает под операционной системой Oracle Autonomous Linux, в среде которой развернуты виртуальные Java-машины. Вся информация выводится на 9 дисплейных панелей, которые могут одновременно отобразить данные, обработанные любыми 500 из 1060 вычислительных узлов.

Вполне естественно, что суперкомпьютеру Oracle Raspberry Pi Supercomputer не суждено пробиться даже на самые нижние позиции рейтинга Top500. Тем не менее, его архитектура основывается на тех же принципах, которые используются для построения больших суперкомпьютеров. Так что ничто не мешает использовать этот суперкомпьютер для проверки и отладки некоторых программных решений, избавляя разработчиков от необходимости ожидания в очереди на получение времени нормального суперкомпьютера.