Projekt BOINC – największy komputer na świecie

www_logo.gif

BOINC jest wymyślonym na Uniwersytecie w Berkeley sposobem na uzyskanie potężnej mocy komputerowej do wykonywania niektórych specyficznych zadań obliczeniowych w nauce, eliminującym zakup i utrzymanie superkomputerów.

Zakup superkomputera to wydatek rzędu od kilkudziesięciu do kilkuset milionów dolarów a utrzymanie obejmuje przede wszystkim koszty energii elektrycznej potrzebnej do zasilania i chłodzenia oraz koszty ogromnej, klimatyzowanej powierzchni. Superkomputer nie jest małą, cudowną skrzyneczką zasilaną z gniazdka sieciowego.

scree.jpg

Przykłady:

-ASCI Q supercomputer w Los Alamos National Laboratory, (w lipcu 2007 na 61. miejscu na liście TOP 500 najszybszych komputerów świata) zajmuje powierzchnię ok. 1950 m2 (ok.12 boisk do siatkówki) i jest równocześnie odbiornikiem energii elektrycznej o mocy 3 MW.

-ASC/Purple nr 4 z listy Top 500 (www.top500.org) najsilniejszych komputerów Świata w 2005 roku zainstalowany w tymże roku za 230 mln dolarów na powierzchni 625 m2 w Lawrence Livermore National Laboratory, http://www.llnl.gov/pao/news/asc/
zużywa energię elektryczną potrzebną na zasilanie o mocy 4,8 MW i systemy chłodzenia (odbiornik o mocy 3 MW). Wyliczając koszt 1 kWh z danych podanych przez LLNL, dotyczących instalacji w tym laboratorium komputera BLUE Gene/L ( http://www.llnl.gov/pao/news/news_releases/2004/NR-04-10-01.html ) można oszacować, że każdy 1 MW mocy odbiornika używanego tam bez przerwy przez cały rok kosztuje ok. 1,16 miliona dolarów. Według tego szacunku ASC/Purple zużywa energię elektryczną za ok. 9 mln dolarów. Szacunki z 2005 roku podają, że roczny rachunek za energię elektryczną zużywaną przez wszystkie zainstalowane w LLNL superkomputery wynosił 14,6 miliona dolarów.

-Aktualnie najsilniejszy, klasyfikowany wg listy TOP 500 superkomputer świata i równocześnie jeden z najbardziej energooszczędnych BLUE Gene/L o mocy obliczeniowej 360-teraFLOPS, zajmuje ok. 230 m2 (1,5 boiska do siatkówki) i jest odbiornikiem o mocy elektrycznej 1,5 MW ze skromnym rachunkiem za prąd szacowanym na ok. 1,7 miliona dolarów.

-Komputer przyszłości ?Roadrunner? za ponad 100 mln dolarów, który na liście TOP 500 jako pierwszy ma przekroczyć granicę 1 petaFLOPS-a w 2008 roku zajmie powierzchnię ok. 1100 m2 i będzie odbiornikiem energii elektrycznej o mocy ok. 6 MW.

Tymczasem BOINC sięga po niewykorzystaną moc obliczeniową, tkwiącą w zwykłych PC-tach zwykłych użytkowników i udowadnia, że nie kupując superkomputerów i nie martwiąc się utrzymaniem centrów obliczeniowych czy rachunkami za prąd można do niektórych zastosowań zbudować o wiele silniejszy ?superkomputer?. Idea polega na tym, by problemy obliczeniowe rozłożyć na mniejsze fragmenty, przesłać je w plikach Internetem i przetwarzać na zwykłych domowych komputerach. Potrzebne jest tu tylko oprogramowanie po stronie użytkownika (internauty) i po stronie serwera projektu naukowego. Oprogramowanie BOINC po stronie klienta po podłączeniu się do określonego projektu zajmuje się automatycznie pobieraniem i odsyłaniem danych. Składnikiem BOINC?a są symboliczne punkty przyznawane użytkownikom za wykonane obliczenia. Są one podstawą rywalizacji pomiędzy użytkownikami, czy zespołami, które użytkownicy mogą swobodnie tworzyć i do których wedle uznania mogą się przyłączać. Z uwagi na to, że BOINC jest oprogramowaniem typu open source, to z powodzeniem korzysta z niego kilkadziesiąt uczelni i ośrodków naukowych na całym świecie. Wśród nich znajdują się m.in.:

-CERN z projektem LHC@Home, http://lhcathome.cern.ch/lhcathome/ i symulacjami na potrzeby największego na świecie akceleratora cząstek. Badania, które będą prowadzone na tym akceleratorze pozwolą sięgnąć najdalej w głąb materii jak i być może potwierdzić eksperymentalnie fundamentalne teorie fizyki lub też odkryć coś, czego zupełnie się nie spodziewano.

-Oxford (i współpracujące uczelnie) z projektem Climatepredicion.net, zajmującym się modelowaniem klimatu

-Instytut Max’a Plancka w Hanowerze z projektem Einstein@Home, http://einstein.phys.uwm.edu/ poszukującym fal grawitacyjnych

-Uniwersytet Manchester z projektem ASP@Home, http://www.apsathome.org/ zajmującym się dyspersją atmosferyczną

-Uniwersytet Waszyngtoński z projektami Rosetta@Home, http://boinc.bakerlab.org/rosetta/ i Ralph@Home, http://ralph.bakerlab.org/ zajmującymi się przewidywaniem struktur białkowych

-Wyższa Szkoła Nauk Stosowanych w Bielefeld z projektem Spinhenge@Home, http://spin.fh-bielefeld.de/ zajmującym się własnościami magnetycznymi molekuł.

15.png

W ten sposób powstał i działa niesklasyfikowany, najsilniejszy superkomputer świata, który osiągnął już moc obliczeniową ponad 570 petaFLOPS-ów.

Może nasunąć się jednak pytanie, czy ten superkomputer jest w jakiś sposób energooszczędny?

Odpowiedzi na to pytanie udziela po części wstęp, ale to nie wszystko.

Wspomniany energooszczędny BLUE Gene/L, 1-szy komputer na liście TOP500 najprawdopodobniej zajmie również pierwsze miejsce na alternatywnej liście superkomputerów www.Green500.org , która będzie uporządkowana wg wydajności, mierzonej jako stosunek mocy obliczeniowej we FLOPS-ach do mocy zużywanej energii elektrycznej w watach (W). Podstawową jednostką jest FLOPS/W. BLUE Gene/L ma bardzo dobrą wydajność wg testów Green500 ok. 112 MFLOPS/W, ale inne superkomputery znacznie mu ustępują i już nr 5 na liście (właśnie ASC Purple IBM) miał już wydajność tylko 9,97 MFLOPS/W a nr 8 wydajność 1,36.
http://www.pressebox.de/pressemeldungen/ibm-deutschland-gmbh-4/boxid-85691.html
To już są przede wszystkim wydajności osiągane przez współczesne komputery domowe o mocy obliczeniowej od kilkuset do kilku tysięcy MFLOPS-ów, a ponadto oprogramowanie BOINC zainstalowane na ?pececie? pracuje często jako dodatkowy proces o niskim priorytecie, uzupełniając tylko naszą pracę w celu pełniejszego wykorzystania procesora. Zatem tylko niewielka część całkowitej mocy elektrycznej przypada na sam projekt pracujący pod BOINC.

Patrząc na BOINC szerzej, jako na pewne zjawisko społeczne można stwierdzić, że wywiera on również pozytywny wpływ na pewne składniki naszej świadomości, m.in. zwraca uwagę na konieczność oszczędzania zasobów, kształtuje postawę utylitarną, uznaje wartość nauki. Te punkty są zbieżne z podejściem czysto ekologicznym, dlatego możliwy i korzystny wydaje się mariaż BOINC?a i ekologii.

Zespół Poland, o profilu ekologicznym to częściowo próba takiego połączenia tych ?utylitaryzmów? i równocześnie próba zachęcenia do jeszcze bardziej ekologicznego liczenia (z powstrzymaniem się od obliczeń w godzinach szczytów energetycznych) i zachęcenia do wykonywania obliczeń mających bezpośredni wpływ na środowisko naturalne ? wyżej wspomniane projekty Climatpredictio.net Beta, Climatpredictio.net, APS@Home oraz Hydrogene@Home, http://hydrogenathome.org/
(obejmujący prace nad przyjaznymi dla środowiska metodami pozyskiwania wodoru do ogniw wodorowych w oparciu o substancje organiczne).

facebookgoogle_plus
0 votes

4 thoughts on “Projekt BOINC – największy komputer na świecie

  1. Czyli cos takiego jak SETI@home?

  2. […] Oto wcześniejszy artykuł Futureblog dotyczący Dnia Ziemi. A oto artykuł o największych superkomputerach na świecie. Poinformuj […]

  3. Ha, dołączyłem ze swoimi zasobami sprzętowymi 🙂

  4. trafny wpis, pozdrawiam

Comments are closed.