Поделиться
Два студента «на коленке» собрали суперкомпьютер размерами с ПК
Два студента за четыре месяца собрали полноценный суперкомпьютер в корпусе размерами с обычный настольный ПК. Внутри него 16 высокопроизводительных плат Nvidia Jetson Nano для работы с искусственным интеллектом. Компьютер собран с нуля в самодельном корпусе с развитой системой охлаждения.
Самодельный суперкомпьютер
Группа из двух студентов Южного методистского университета в Далласе, штат Техас (США), своими силами создала очень компактный суперкомпьютер, по размерам схожий с классическими системными блоками. Специалисты портала Tom’s Hardware назвали их творение «детским суперкомпьютером» (a baby supercomputer), намекая, очевидно, на его габариты и производительность в сравнении с полноразмерными машинами.
За основу своего детища студенты взяли крошечный одноплатный компьютер Nvidia Jetson Nano, выпускаемый с 2019 г. Инсталляция сочетает в себе 16 таких плат, а также активное воздушное охлаждение для эффективного отвода тепла. Собранный кластер будет использоваться в качестве учебного пособия.
Проект на пару месяцев
Итоговая стоимость студенческого суперкомпьютера не раскрывается. Известно лишь, что создатели строили его далеко не на собственные средства – под проект был выделен грант.
Разработка заняла около четырех месяцев. На первом этапе компьютер представлял собой платы Nvidia Jetson Nano, разбросанные по столу и абы как соединенные меж собой. Радиаторами охлаждения, как пишет Tom’s Hardware, служили картонные коробки.
В своем законченном виде компьютер – это все тот же массив плат Nvidia Jetson Nano, только на этот раз аккуратно размещенных в самодельном акриловом корпусе, где вместе с ними располагаются 60 соединительных кабелей и системы питания и охлаждения. По словам разработчиков, за время разработки они освоили массу новых для себя технологий, включая лазерную резку. С ее помощью они вырезали элементы корпуса из больших листов акрила.
«Мы начали этот проект, чтобы продемонстрировать основы того, что входит в компьютерный кластер, – заявил один из разработчиков. – В нашем кампусе недавно появился Nvidia DGX SuperPOD, поэтому нам на самом деле не нужен этот маленький суперкомпьютер в качестве реальной вычислительной среды. Но миникластер – эффективный инструмент обучения тому, как все это работает на самом деле. Это позволяет студентам экспериментировать с зачисткой проводов, управлением параллельной файловой системой, повторным созданием образов карт и развертыванием кластерного программного обеспечения».
Что внутри
Компьютер Jetson Nano компания Nvidia выпустила в марте 2019 г. На старте продаж он стоил в пределах $100 (6000 руб. по курсу ЦБ на 16 ноября 2022 г.), но американские студенты закупили расширенный комплект за $129 (7750 руб.) который состоит из самого компьютера и дополнительной весьма полезной платы расширения.
На этой плате есть квартет полноразмерных портов USB 3.0, один microUSB 2.0, отдельный разъем питания, гигабитная сетевая карта и выдеовыходы HDMI 2.0 и eDP 1.4. Также присутствуют слот microSD и интерфейс M.2 для установки, соответственно, карт памяти и SSD-накопителя для расширения объема встроенной памяти. Компьютер подключается к ней через специальный слот, и сверху на него устанавливается комплектный радиатор охлаждения.
Основная сфера использования Jetson Nano – это искусственный интеллект. Каждая такая плата располагает графическим процессором Nvidia с архитектурой Maxwell и 128 ядрами CUDA, центральным ARM-процессор с четырьмя вычислительными ядрами Cortex A57 по 1,43 ГГц каждое и модулем ОЗУ формата LPDDR4 объемом 4 ГБ. Штатный накопитель eMMC 5.1 вмещает до 16 ГБ информации. Размер такого компьютера составляет 70х45 мм. Для сравнения, габариты обычной банковской карты – 86х54 мм.
Могло быть и лучше
Разработчики не объясняют, чем был обусловлен их выбор в пользу плат Jetson Nano почти четырехлетней давности с производительностью на уровне 472 GFLOPS в приложениях, задействующих искусственный интеллект. Как сообщал CNews, в сентябре 2021 г. Nvidia выпустила его улучшенную версию под названием Jetson Orin Nano, в разы более мощную.
Старшая версия Jetson Orin Nano рассчитана на 4x1012 триллионов операций в секунду (40 триллионов, TOPS). Значение в гигафлопсах и терафлопсах разработчики не приводят, но плата примерно в 80 раз производительнее в сравнении с Jetson Nano. Базовая версия быстрее «лишь» в 40 раз при производительности в пределах 20 TOPS.
Короткая ссылка
