“Não é como se você pudesse manter uma máquina petascale por perto para trabalho de P&D em software de sistemas escaláveis”, disse Gary Grider, líder da Divisão de Computação de Alto Desempenho da Los Alamos National Laboratório. “Os módulos Raspberry Pi permitem que os desenvolvedores descubram como escrever este software e fazê-lo funcionar de forma confiável sem ter um testbed dedicado do mesmo tamanho.”
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Cada placa raspberry pi 3 é um PC em miniatura autônomo com um processador quad-core, 1 GB de memória do sistema, rede com e sem fio e um punhado de portas USB. Isso significa que cada Pi Cluster Module consiste em 600 núcleos de computador para desenvolver software escalável para alto desempenho computação (HPC), simulação de rede de sensores em grande escala e muito mais por uma fração do custo necessário para adquirir um dedicado Testbed HPC.
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O Los Alamos National Laboratory atualmente gerencia o supercomputador Trinity, que consiste em 19.420 “nós”, ou PCs autônomos com processadores Intel Xeon, memória e armazenamento. No total, esses nós somam até quatro petabytes de memória, quatro petabytes de armazenamento baseado em flash e 100 petabytes de espaço no disco rígido. Esses nós são instalados em clusters, que podem custar US$ 250 milhões cada apenas para serem construídos, juntamente com o custo adicional de mantê-los resfriados.
Dito isso, nem toda plataforma HPC terá o mesmo tamanho, e isso torna o desenvolvimento baseado em HPC software difícil devido aos diferentes “pipelines” de processador, arquiteturas de armazenamento e rede conexões. De acordo com a BitScope, o software que funciona em uma plataforma HPC específica pode não funcionar corretamente em um design maior e dimensionado. Gastar US$ 250 milhões para ver se o software funciona em sistemas maiores simplesmente não é uma opção para muitos desenvolvedores.
“As simulações de cluster podem ajudar até certo ponto, mas em muitos casos problemas do mundo real podem intervir para mitigar sua eficácia”, diz BitScope. “O que é realmente necessário é uma plataforma de desenvolvimento de baixo custo para pesquisar as opções de design e prototipar novas ideias sem a despesa de construir um cluster de HPC em execução em grande escala para fazer isso pesquisar."
Grider teve a ideia de usando Raspberry Pi 3 para criar uma plataforma de desenvolvimento depois de procurar uma solução de baixo custo e baixo consumo de energia para a comunidade de desenvolvimento de software HPC. Dado cada placa custa cerca de $ 35 e consome até 6,7 watts de energia, um Pi Cluster Module custaria $ 5.250 apenas nos cartões. Ainda não é barato, mas é melhor do que gastar milhões em hardware apenas para pesquisa e desenvolvimento.
A plataforma de cinco racks recentemente apresentada durante o Convenção Super Compute 2017 em Denver é um sistema “piloto”. Atualmente, a BitScope está construindo Pi Cluster Modules embalados com 150 placas Raspberry Pi 3 cada, que serão distribuídos por SICORP. A BitScope diz que também planeja criar módulos menores com 48 e 96 placas posteriormente.
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