Los Alamos apresenta supercomputador composto por 750 Raspberry Pi 3

bitscope-cluster

Brincar de montar clusters com o Raspberry Pi 3 não é novidade nenhuma, há vários vídeos no YouTube ensinando como montar e configurar o seu em casa com passos simples (para micreiros e fuçadores em geral, é bom deixar claro), só que a Divisão de Computação de Alta Performance do Laboratório Nacional de Los Alamos chutou o balde ao apresentar um produto de grande porte, equipado com nada menos que 750 unidades do micro-computador preferido dos hobbystas.

O projeto em si se tornou possível através de um produto destinado especificamente a institutos de pesquisa, o Cluster Module da BitScope. Cada um destes conjuntos acomoda 30 racks com capacidade para cinco unidades do Raspberry Pi 3, totalizando 150 peças ao todo previamente adaptadas para processamento paralelo (não são as mesmas disponíveis para o usuário comum), mas eles não estão à venda ainda; a empresa espera colocá-los à disposição no próximo ano por um preço-base de US$ 18 mil a US$ 20 mil. O experimento de Los Alamos é uma vitrine da solução, que integra cinco clusters e logo, conta com 750 Rapsberry Pi 3.

Isso significa que caso alguém queira adquirir a mesma configuração desembolsaria de US$ 90 mil a US$ 100 mil, uma pechincha perto da menina dos olhos de Los Alamos: o Trinity, atualmente o 7º supercomputador mais rápido do mundo e que custou ao todo US$ 200 milhões, o que é troco de pinga considerando que ele é usado para realizar cálculos de disparos de mísseis dos Estados Unidos.

bitscope-rack

Um dos racks do cluster da BitScope

Obviamente que o supercluster Raspberry não chegará nem perto da performance do Trinity (que usa processadores Intel Xeon Phi), mas o conjunto total impressiona: como cada unidade conta com um SoC Broadcom BCM2837, quad-core Cortex-A53 com clock de 1,2 GHz o conjunto possui nada menos que 3.000 núcleos disponíveis além de consumir muito menos energia, de mil a dois mil watts em em situações normais ou quatro mil se usado na capacidade máxima; já os tradicionais precisam de 10 a 25 MW para funcionar.

A intenção da BitScope não é substituir os tradicionais supercomputadores, mas sim oferecer uma opção mais barata para institutos que realizam vários experimentos diferentes e não precisarim sempre ocupar o conjunto mais poderoso para tarefas mais simples ou corriqueiras, de menor urgência. Dado o custo infinitamente menor, o cluster pode ser adotado em massa por universidades que conduzem pesquisas e cálculos para fins acadêmicos, pois ainda que seja bem mais lento ainda é uma opção em casos de orçamento limitado.

Talvez seja uma opção acessível até para o Brasil, que periga ficar sem previsão do tempo a qualquer momento

Fonte: ExtremeTech.

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Autor: Ronaldo Gogoni

Um cara normal até segunda ordem. Além do MeioBit dou meus pitacos eventuais como podcaster do #Scicast, no Portal Deviante.

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  • Rodolfo

    Roda Minecraft?

    • Cocainum

      E Crysis?

      • Walmir Werner

        Não força a barra….

      • DanielBastos

        A 120 fps

        Nota: fps = Frames por semestre

      • Nem o Trinity roda Crysis

    • Ed. Blake

      PItfall eu te garanto que roda em 1080p/60FPS.

    • Francis Schonarth

      Nem o Trinity roda Minecraft bem.

      • Theuer

        Verdade, a imagem fica toda pixealizada.

    • Teclado sem acento

      E Tibia?

    • Rafael Gil

      Pior que roda! rsrs.
      E já vem instalado por padrão na imagem oficial.

    • Jarbas Coqueiro

      Se emular bem diria que roda qualquer coisa

  • Felipe Lino

    “Opção mais barata para institutos que realizam vários experimentos”, vc quis dizer mineradores de Criptomoedas ?

    • Cocainum

      O pessoal costuma usar placas de vídeo pra isso…

      Edit: Tem uns malucos no YouTube que montaram uma máquina com 16 X GTX 1080 TI.

      • Marco Antonio

        Já não compensa mais mineirar usando Cpu/Gpu, até com unidades dedicadas o custo já está ficando proibitivo

        • Thiago Leal

          Sei não em, com o bitcoin chegando a $10.000,00 por unidade….

          • Yskar

            Vale mais a pena comprar a criptomoeda diretamente para especular do que minerar.

          • Corvo

            Desculpe a pergunta se puder me esclarecer, porque não vale a pena minerar?
            A pouco tempo atrás cada Bitcoin valia poucos dolares e valia a pena minerar, hoje valendo milhares como pode não vale a pena?
            Hardware não teve uma valorização tão absurda quanto o BTC, muito menos a energia elétrica.

          • Flávio Pedroza

            A complexidade do algoritmo de mineração aumenta exponencialmente, aumentando igualmente o gasto com eletricidade e equipamentos, ao mesmo tempo que diminui a quantidade de moeda disponível. No começo dava pra minerar com um computador normal. Hoje são necessárias várias GTX 1080TI e equipamentos especializados.
            O termo “mineração” não é a toa. Pense numa mina de ouro, que vai se esgotando e vc tendo que cavar cada vez mais fundo, gastando mais e recolhendo menos.

          • “A complexidade do algoritmo de mineração aumenta exponencialmente”
            isso acontece com todas as criptomoedas?

          • Flávio Pedroza

            Não sei, mas com certeza existirá sempre algum fator que aumenta a dificuldade de minerar a medida que as moedas são mineradas.

          • tuneman

            É que quanto mais minera-se bitcoin, mais dificil fica minerar a proxima cadeia de bitcoin.

          • Bob

            Porque existe uma quantidade finita de Bitcoins. Para cada mineirado, o próximo é mais complexo e por aí vai.

          • Theuer

            Em 2010 eu mineirei 1,1Bitcoin em pouco mais de dois meses numa ilha de edição preparada para renderização.
            Hoje, a mesma ilha demoraria uns cem anos para minerar a mesma coisa.

          • Yskar

            A grana que você vai gastar comprando um ASIC miner e a conta de luz que você vai pagar faz demorar uns bons anos até o que você gastou em investimento voltar como lucro.

            Você comprando diretamente e especulando vai ganhar mais dinheiro em menos tempo que minerando.
            Só faz sentido minerar se você for virus coder e usa zumbis! (ou usar os PCs da empresa que trabalha e ninguém notar)

          • Thiago Leal

            O fato de ser bom ou não comprar diretamente é um coisa. Mas isso não invalidade a questão de ser bom ou não minerar. Nada impede que uma pessoa atue nos 2 ramos, não é?.

            Voltando ao ponto que questionei, afirmaram que não compensa minerar e eu citei questionei isso pois uma única moeda vale quase $10.000,00 (previsão que ultrapasse esse valor até o final de dezembro).

          • Udson Silva

            Não compensa pois o ritmo de valorização da criptomoeda em relação à moeda fiduciária, com a qual se “compra” eletricidade, não é maior que o ritmo de aumento no custo da “compra” de cada vez mais eletricidade.

          • Yskar

            Ainda assim é melhor comprar tudo em criptomoedas do que pagar no hardware, você ganharia o dobro no mesmo tempo.
            O tempo de ganhar minerando já passou a muito (a não ser que você já tenha o hardware e resolva minerar alguma criptomoeda nova que surja, e olhe lá).

          • Walmir Werner

            O problema que para cada bitcoin minerado, a dificuldade de minerar próximo a o tempo é muito maior. O cálculo é exponencial.

          • Thiago Leal

            Então ao abrir uma nova carteira o tempo será “resetado”… uhnnnn, acho que minha família inteira vai ter uma carteira, até que não nasceu ainda vai ter uma uahhahuahuuahhuahua

          • Jaison Carvalho

            Na verdade a dificuldade não está ligada a quantos bitcoins foram minerados e sim a velocidade com que eles são.

            A dificuldade é o mecanismo encontrado para garantir uma taxa de emissão de blocos constante (cerca de 10 minutos), se os blocos são minerados mais rapido a dificuldade aumenta, se mais lentos ela diminui

      • Yskar

        Depende da criptomoeda, tem algumas que mineram melhor com CPU que GPU.

        • Nícolas Wildner

          Dependendo da criptomoeda não vale nem mais a pena minerar por conta da saturação do mercado

          • Yskar

            Rapaz, com o Ethereum subindo tanto não acho sabe, mas claro que compensa mais comprar a criptomoeda de uma vez e especular, comprar miner é coisa de maluco (ou quem faz gato na rede elétrica).

    • Jarbas Coqueiro

      Depende da criptomoeda, exemplo, para bitcoin ele ainda é muito ineficiente e para ethereum precisa de gpu.

  • Etílico

    Putz, compraram no quilo.

    • Thiago Leal

      Foi em arrobas…

  • EmuManíaco

    Imagina que foda seria se tivesse como simular todas essas cpus como se fossem apenas uma. Iria dar pra emular ate um Ps4.

  • Henrique

    demanda menos potência que um chuveiro elétrico! interessante

  • Marcos Malfatti

    Pergunta: Em comparação ao Tupã, que está no bico do corvo, este cluster de raspberry teria um poder computacional maior ou menor?

    • Thiago Leal

      Isso ai é de enfeite. Não chega a competir com super computadores tradicionais. Procurei poder real de processamento dele (TFlops) e eles ocultaram essa informação. Nem no site deles encontrei.

  • Diego Fonseca

    queria saber como anda o projeto para fazer o mesmo só que usando o Rasp CM3. vi umas vezes na internet mas parece ter sumido.

  • Humberto Jorge

    Isso e umas NVIDIAs, ia ser bom pra minerar Ethereum.

  • Alguém calculou quantos a TFlops este cluster de 750 Rapsberry Pi consegue chegar?

    • Thiago Leal

      Não achei essa informação em lugar nenhum no site deles. Acho que ocultaram de forma proposital, no final deve ser bem fraquinho.

    • McLovin (╹◡╹)凸

      Ouvi dizer que um PI3 consegue 3.5 GFLOPS, façamos as contas…

      750 * 3.5 = 2625

      2.6 TFLOPS

      Pouco mais que um PS4…

      • Mas a conta é direta assim? Eu tenho as minhas dúvidas. Afinal, os diferentes processadores precisam se comunicar entre si. Deve haver perda de tempo fazendo isso, mesmo que seja mínima.

        Talvez 2.6 Tflops seja o limite máximo teórico do cluster se cada PI3 conseguir 3.5 Gflops, mas acho muito difícil que isto seja atingido na prática justamente pela perda de eficiência na comunicação entre os processadores.

        • McLovin (╹◡╹)凸

          Você tem razão, eu fiz uma conta de padeiro apenas… Tem outros detalhes importantes envolvidos.

        • Cocainum

          Nunca chegaria a esse total “teórico”, pois precisaria “quebrar” o programa de tal forma que pudesse aproveitar 100% de todas as CPUs, sem contar o gargalo de comunicação entre as unidades. O máximo “real” deve ser bem inferior.

  • Xultz

    É um projeto bem intrigante, haja visto que o gargalo para supercomputadores está na comunicação entre os processadores, pode-se gastar mais tempo transmitindo pacotes de informações, do que o tempo para processar os mesmos. Como o processador da Rpi sequer possui porta de rede (passa tudo por uma USB), fico imaginando como conseguem gerenciar de maneira adequada 750 processadores numa rede.

    • ochateador

      https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-3-model-b/

      Vejo 1 porta ethernet ‘-‘

      • Felipe Braz

        Talvez o que ele quis dizer é que a porta ethernet do raspberry estaria ligada no barramento usb. Só não sei se a info procede.

        • ochateador

          Aí já não sei, mas se usar apenas a ethernet e não usar a usb, já dá para diminuir o gargalo do barramento.
          Fora que ao usar em cluster de processamento acho que nem usa muito da rede, no máximo uns 10 Mbps.

          • Felipe Braz

            Estava pesquisando sobre isso ontem e a info procede. O mais interessante é que a wifi possui barramento próprio. Logo dependendo do que está se utilizando de periféricos, a wifi tende a ser mais rápida do que a rede cabeada!

      • O (ex)Datilógrafo da AEB

        A ethernet dele é junto com o barramento USB, isso é um puta gargalo.

      • Jonatas

        O adaptador foi desenvolvido para usar a GPIO, pois a ethernet só é fast, 100mbps. Não possui porta gigabit ou USB 3.0.

      • Nozor Boletti

        Essa placa não é de um RP3-B. É um modelo diferente. Não faz sentido o Lab sair fazendo cluster inviável apenas para mostrar conceitos. As placas devem ter um barramento proprietário cooptado diretamente do barramento principal do A53 e deve funcionar pra valer. Os pesquisadores são muito caros para desperdiçar tempo com didática.

    • Acho que esse tipo de projeto tem mais função didática que para uso real. Se você quiser processar coisas pesadas chuto que ter uns 4 i9 com uma boa GPU seja mais interessante. Mas para testar escalonamento , divisão de tarefas, os raspberrys são mais interessantes.

  • Mateus Vieira Machado

    Alguém já começou a vender o Raspberry pi com Hdd, “gabinete” e etc? Rodando Windows e etc? Pronto pro usuário final

    • Cocainum

      Ele só roda uma versão especial do Windows, que não vai executar os programas tradicionais compilados para o padrão x86 de 32 ou 64 bits.

      Existem mini-PCs com processador Atom que vem prontos para o usuário final e que rodam o Windows 10 padrão.

    • Mesmo que tivesse uma versão do Windows para arm para usuário final, também precisaria ter os aplicativos compilados para Windows no processador ARM. Então não tem como fazer sem uma vontade muito grande dá Microsoft e muitos desenvolvedores, como o retorno financeiro disso seria baixo, não vai acontecer. Fora que fazer estação de trabalho com 1GB de RAM com navegador hoje em dia consumindo 4 a 6GB é inviável.

    • Yskar

      Melhor fazer um com Linux ou Android, por que os programas do Windows para Raspberry são da Windows Store, tanto o Windows “normal” quanto os programas não rodam em processadores ARM pois são compilados para X86.

  • Daniel Tavares

    É tanto manjador de informática aqui que me da até gastura.

    • Vin Diesel

      Na hora que a gente precisa ninguem sabe nada, mas para contar vantagem ta cheio de PHD

  • Whirlpool

    Sdds cluster Beowulf no porão da faculdade.

    • Faz pouco tempo que entendi como a NASA reformulou o cluster Beowulf.

      Acredito que ele está mais vivo do que nunca, só que virtualizado. A NASA fez um sistema de infraestrutura (a base da piramide invertida, IaaS), OpenStack, para tornar mais democratico o uso de seus datacenters, desde sistemas corporativo à clusters! Lembre-se, esqueça daquela divisão de clusters como HPC, HA e LOAD BALANCE… entenda como híbridos(all in one), sim é possível HPC+HA+LB.

  • Theuer

    Olha, eu até gosto desses projetos, mas este realmente não está fazendo sentido.
    Para que usar raspberries se para este tipo de coisa existem os Compute Module?
    Em uma conta de padeuro usando o mesmo lápis do mclovin, com U$100k compro 2 mil CM3 na loja sobrando uns U$12k para o resto do hardware (uma pcb gigante para espetar as CM3).

    Tudo isso apenas para usar o tal Broadcom BCM2837 do RPi da melhor forma possível, porque com U$100K faria para desenvolver uma única pcb controladora com uns 5~6K de algum outro SoC equivalente sem gargalos de interface. Assim como fazem as ASICS de mineração de BitCoin.

    • Yskar

      “Para que usar raspberries se para este tipo de coisa existem os Compute Module”
      Por que ninguém fabrica um cluster array pra Computer Module (se fabricassem eu compraria na hora), mas concordo, é um desperdício de routers e microsd fazendo desse jeito aí.

      • Theuer

        “ninguém fabrica um cluster array pra Computer Module”
        Exato, e esse é meu ponto mesmo…
        Quando estava lendo a matéria, esperava que fosse mais um belo projeto caseirão daqueles feitos na “unha” aproveitando coisas já no mercado.
        Mas se é um Cluster desenvolvido e fabricado por uma empresa de verdade como a BitScope, me parece que conceitualmente já começou errado.

  • Reinaldo Matos

    Misericórdia…
    Dei uma lida na matéria sobre a possível parada o Tupã, o supercomputador do CPTEC para previsões meteorológicas, e os comentários lá dariam um ótimo post sobre as Salsas que o Cardoso costuma fazer…

  • Macaquinho feio do bananal

    eu estou vendendo átomos de silício para constituir esses maravilhosos pequenos e incríveis processadores.

  • Marcelo Santos

    Não sei, acho a quantidade de memória individual muito limitada para se levar RPi à sério em computação paralela. A interface de rede de 100Mbits dele também deve atrapalhar muito para processamento paralelo (Foi essa uma das modificações ?).

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