Weniger als ein Zehntel der Kosten pro GFlop eines 2500-Dollar-SupercomputersNehmen Sie 8 PS3-Konsolen, Yellow Dog Linux, einen Gigabit-Ethernet-Switch und Ihre bevorzugten Codes für Proteinfaltung oder Gravitationswellenmodellierung und Sie betreiben echte Wissenschaft. Auf einer Playstation!
Versuchen Sie, Ratchet & Clank auf einem Cray zu spielenDie meisten wissenschaftlichen Berechnungen werden auf Cluster-Computern durchgeführt. Blue Gene/L, der schnellste Supercomputer der Welt, verwendet 130.000 Prozessoren. Das kostet eine Menge Geld, Strom und Kühlung.
Mit etwa 4 $ pro Milliarde Gleitkommaoperationen (GFlops) ist die PS3 der billigste Supercomputer-Baustein, der heute erhältlich ist.
Blick unter die HaubeDer Cell Broadband Engine-Prozessor der PS3, kurz Cell, ist ein heterogener Multiprozessor. Anstelle identischer Kerne – wie bei den Mehrkernprozessoren von Intel und AMD – besteht der Cell aus einem 64-Bit-PowerPC-Kern und 8 “synergistischen Co-Prozessor-Elementen” (SPEs).
Jedes SPE verfügt über 256 KB lokalen Speicher, einen Speicher-Controller und eine “synergistische Verarbeitungseinheit” (SPU) mit einer “Single Instruction, Multiple Data”-Verarbeitungseinheit und 128 Registern zu je 128 Bit. Sie sind durch einen Bus mit einer internen Bandbreite von mehr als 300 GB/s verbunden, der Daten zwischen den SPEs überträgt.
Das Fazit: Sie können zu Toys-R-Us gehen und 200 GFlops in Ihren Einkaufswagen werfen.
Sony, Ihr freundlicher Supercomputer-AnbieterSony hat Professor Gaurav Khanna von der University of Massachusetts großzügig 8 PS3-Konsolen für seine Forschungen über schwarze Löcher und Quantenkosmologie gespendet.
Dies ist eine Grafik eines schwarzen Lochs, das sich in ein anderes hineindreht. Sie ist repräsentativ für die Probleme, die Prof. Khanna analysiert.
Ein Durchlauf auf einem herkömmlichen Supercomputer kostete ihn etwa 5.000 Dollar an Fördergeldern. Für weniger Geld hätte er den PS3-Cluster bauen und alles ausführen können, was er wollte. Aber Sony hat ihm sogar diese Mühe erspart, indem es die Ausrüstung gespendet hat.
Das ist eine ernste Sache, oder? Also muss es in ein Rack eingebaut werden. Aber die PS3 ist so winzig:
Echte Arbeit auf einem Playstation-Cluster machenGehen Sie zu Terrasoft, um PowerPC-Linux zu bekommen, das auf den PS3s läuft. Holen Sie sich bei IBM die Version 3.0 des Entwicklerkits.
Holen Sie sich SCOP3, A Rough Guide to Scientific Computing On the PlayStation 3 von einem Team der University of Tennessee, zu dem auch Jack Dongarra gehört, der langjährige Herausgeber der Top 500 Supercomputerliste.
Holen Sie sich die MIT-Vorlesungsunterlagen zum Cell-Programmierkurs.
Interessieren Sie sich für Ray Tracing? Sehen Sie sich Ray Tracing on the Cell Processor (pdf) von Carsten Benthin, Ingo Wald, Michael Scherbaum und Heiko Friedrich an. Hinweis: Wenn Sie die mathematischen Grundlagen des Raytracing nicht verstehen, werden Sie in diesem hochtechnischen Papier nicht weiterkommen.
ProteinfaltungIhre PS3 kann Teil eines Supercomputerprojekts sein, auch wenn Sie sie nicht selbst bauen. Die Stanford Folding@home-Forschung zur Proteinfaltung kann die Zyklen Ihrer PS3 nutzen, um die Ursachen von Alzheimer und vielen anderen Krankheiten zu verstehen. Helfen Sie mit, die *wirkliche* Welt zu retten.
Die Speicherbits nehmenEin einzelner Cell-Prozessor entspricht ungefähr 25 Knoten auf Blue Gene/L. Obwohl es eine Reihe von architektonischen Einschränkungen des Cell und der PS3 gibt, die seine allgemeine Anwendbarkeit einschränken, ermöglicht er Forschern, eine unglaubliche Anzahl von Zyklen auf bestimmte Problemklassen anzuwenden. Und Sony, IBM und Toshiba arbeiten mit Hochdruck an der nächsten Generation der Cell.
Auf StorageMojo habe ich mich oft mit der Consumerization der IT beschäftigt. Die PS3 steht für die Verbraucherfreundlichkeit des Supercomputing. Davon werden wir alle profitieren.
Kommentare sind natürlich willkommen.
Update: Ein Kommentator hat die PS3 als Supercomputer verunglimpft und gesagt, er habe einen 8-Knoten-Cluster und finde ihn nicht mehr als ein Spielzeug. Ich habe Professor Khanna dazu befragt, und er sagte:
Ich hatte meine Hausaufgaben gemacht, bevor ich den Cluster gebaut habe; die von ihm erwähnten Probleme mit dem Speicher und der Netzwerklatenz waren für mich kein Thema. Es funktioniert also wirklich sehr gut für mich. Ich führe auf dem Cluster Simulationen auf Forschungsniveau durch.
BTW, wenn er seine PS3s nicht mehr braucht … vielleicht kann er in Betracht ziehen, sie uns hier zu spenden 😉