Resumo:
O Museu Espanhol de História da Computação concluiu uma exposição em escala real da réplica do Cray-1. O icônico gabinete em forma de C não restaura os circuitos da década de 1970. Em vez disso, 30 Mac minis produzidos entre 2012 e 2014 são instalados para formar um cluster operacional de computação distribuída. O projeto durou cerca de 18 meses e não apenas comemorou o 50º aniversário do Cray-1, mas também ecoou o 50º aniversário da fundação da Apple. Através de um console de estilo retrô, os visitantes podem assistir a programas escalados a partir de um único núcleo de processador para serem executados em paralelo em toda uma frota de máquinas.
O cluster
consiste em 25 modelos Core i5 dual-core e 5 modelos Core i7 quad-core. O hardware tem um total nominal de 70 núcleos de CPU, rodando macOS Mojave, e coordena cada nó por meio de uma interface de mensagens. Ele usa computação paralela distribuída, dividindo tarefas e entregando-as a vários computadores para processamento; isso é diferente da arquitetura do Cray-1 original, que usa um processador vetorial para executar a mesma instrução em vários conjuntos de dados. Portanto, esta é uma exposição que empresta uma aparência clássica e exibe o conceito de computação paralela moderna, ao invés de uma réplica do Cray-1 baseada no circuito e arquitetura originais.
A exposição foi testada recentemente usando um programa de multiplicação de matrizes em Python escrito pela equipe. Naquela época, 64 núcleos foram colocados em operação e o resultado foi aproximadamente 1,3 trilhão de operações de ponto flutuante por segundo; anteriormente, quando todos os 70 núcleos estavam funcionando, o projeto havia relatado aproximadamente 1,5 trilhão de operações. O site do projeto lista os indicadores de 64 núcleos e cerca de 1,5 trilhão de vezes, mostrando que há diferenças de calibre ou status de testes nas figuras públicas. Estes são os resultados de testes de programas específicos escritos por você mesmo e não são benchmarks padronizados entre aplicativos. Não é apropriado simplesmente declarar quantas vezes a réplica é mais rápida que a original em termos de desempenho geral. Para referência, o Cray-1 original tem um pico teórico de cerca de 160 milhões de operações de ponto flutuante por segundo. Foi usado para cálculos científicos e de engenharia e era famoso por sua arquitetura de processamento vetorial.
Para tornar o dispositivo adequado para exibição em um museu, a equipe instalou o Mac mini verticalmente em um suporte de alumínio e usou o efeito chaminé da estrutura de aço para dissipar naturalmente o calor sem usar ventiladores mecânicos adicionais. Segundo relatos, o ruído mais óbvio no gabinete vem dos dois switches Gigabit Ethernet na parte inferior, que é de cerca de 30 a 33 decibéis, e a equipe planeja mudar para equipamentos mais silenciosos. O console combina os elementos de design de terminais antigos, como DEC VT05 e Processor Technology Sol-20, e está equipado com três modernos monitores Samsung e painéis de controle analógicos; foi originalmente planejado para usar monitores CRT, mas devido a problemas de compatibilidade com interfaces novas e antigas, uma tela plana foi usada em seu lugar.
A exposição também planeja adicionar uma unidade de disquete, luzes indicadoras antigas e um teclado inspirado no HP 250. Cerca de metade do espaço no gabinete ainda está vago. A equipe do projeto espera comprar de 70 a 80 Mac minis equipados com chips M4 por meio de crowdfunding. O objetivo é colocar o cluster na lista de supercomputadores TOP500; este ainda é um plano futuro e não significa que as exposições existentes tenham atingido o nível de inclusão na lista.
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