Raspberry Pi 集群能否为大众创造一台超级计算机？

作者：沃伦·米勒，特约作家

假设您是一名系统软件开发人员，正在为大型超级计算机开发一个程序，但无法访问该程序进行实际测试；你会怎么做？洛斯阿拉莫斯国家实验室（Trinity 超级计算机的所在地）的高性能计算 (HPC) 部门给出了答案。它涉及将数百台世界上最小且最实惠的计算机连接在一起。

通过与 SICORP 和 Raspberry Pi 合作，澳大利亚公司BitScope 设计了一个系统，该系统围绕数百台信用卡大小的 Raspberry Pi 计算机集群在一起，以有效模拟 HPC 环境，供开发人员测试他们的软件。该模块包含五个集群，由 150 个独立的 Raspberry Pi 设备（节点）组成，这些设备本身包含四个处理器内核。所有这些加起来多达 750 个单独的 CPU 和 3,000 个内核，它们共同工作以提供一个规模与世界上一些最大的超级计算机相似的测试平台。像洛斯阿拉莫斯的 Trinity 这样的超级计算机耗资约 2.5 亿美元来建造和使用高达 25 兆瓦的电力。一个 1,000 个节点的 BitScope 模块估计每个节点的成本不到 150 美元，使用的功率不到 6 kW，包括网络结构和气流。

BitScope 集群模块。图片来源：BitScope。

尽管与世界顶级 HPC 冠军相比，BitScope 可能不会赢得任何性能比赛，但它确实为 HPC 系统软件开发提供了非常重要的使命。除非您资金充足，否则几乎不可能访问世界上最快的 HPC 系统之一来开发和测试您的代码。BitScope 允许我们资金较少的爱好者在更实惠的平台上开发和测试我们的 HPC 算法。在实际平台上为我们的算法尝试不同的分区可以提供我们需要的反馈，以确定我们的方法是否可行。也许我们只能在一个太平洋小岛上而不是整个星球上试用我们的天气模型，但即使这样也可以告诉我们很多关于我们的算法将如何扩展的信息，如果我们有机会在“真实”上运行它的话超级计算机。

BitScope 系统还具有系统软件开发之外的应用，包括高性能网络研究、传感器网络模拟、教育，当然还有物联网的大数据分析。Raspberry Pi 基金会最初发明了现在看似无处不在的微型计算机，以帮助将计算带入低收入和发展中地区——一种基本型号的成本约为 25 美元，运行功率为 2 到 3 瓦。BitScope 希望在 2018 年初之前可以购买 Pi 集群模块。

审核编辑 黄昊宇