Как собрать суперкомпьютер не выходя из дома
На самом деле — много кому. Начиная от заботливых отцов, которые хотят, чтобы их дети не только смотрели кино и играли на планшете, но еще и учились, и заканчивая профессионалами, для которых большая и мощная вычислительная машина — ежедневный рабочий инструмент, с помощью которого они зарабатывают себе на жизнь.
Преимуществ десктопов перед ноутбуками достаточно. Во-первых, вы можете сделать себе такой компьютер, какой хотите, — от самого бюджетного варианта за несколько тысяч рублей до самого крутого, способного переместить вас в параллельную вселенную. Во-вторых, если что-то сломается или морально устареет, вы всегда сможете заменить любой из компонентов на новый. В-третьих, вы сами выбираете внешний вид компьютера, тюнингуете его на свой вкус и оснащаете таким количеством дополнительных функций, какое только возможно.
Раньше для того, чтобы самому собрать компьютер, нужно было ехать на рынок и долго, нудно подбирать компоненты у разных продавцов, не будучи уверенным, что все будет работать и нигде не будет брака или «левых» комплектующих. Сейчас все гораздо проще: вы просто идете на сайт «Юлмарта», находите там «Конфигуратор системного блока» и начинаете подбирать компоненты на свой вкус.
«РБК.Стиль» поможет собрать лучший компьютер, который можно использовать для любых целей — как профессиональных, так и игровых.
В «Конфигураторе» может разобраться, наверное, любой сколько-нибудь соображающий человек. Все предельно просто и ясно. Есть список обязательных компонентов (на них так и написано: «обязательный компонент»), дополнительных (необязательных, если устройство интегрировано в другой компонент) и опциональных (без которых можно обойтись совсем, если только этот компонент не нужен вам для конкретных целей). Начинается все с процессора.
Выбрать процессор, как и любой другой компонент, можно по названию, цене, популярности, рейтингу или новизне (что особенно актуально при апгрейде). Не будем мелочиться и выберем самый дорогой процессор Intel сери i7 на 3,5 ГГц. Стоит он 11 с лишним тысяч, поставляется в коробке и в комплекте с кулером. Однако, чтобы процессору было совсем хорошо, поставим необязательный вентилятор с водяным охлаждением, что может пригодиться, если компьютер долго работает при 100% загрузке или в квартире жарко — нет кондиционера, а за окном август. В этом случае штатного кулера может не хватить, и тогда будет срабатывать защита от перегрева, а компьютер все время будет выключаться. К слову сказать, эта же проблема преследует многих владельцев ноутбуков: портативные компьютеры также перегреваются, выключаются, а иногда даже выходят из строя, и вот вам еще одно преимущество десктопов: в ноутбуке водяное охлаждение не очень-то поставишь.
«Водяной» Corsair H55 Quiet обойдется еще в 2,5 тысячи, но он того стоит. К тому же такой кулер меньше шумит, особенно это заметно при больших нагрузках.
Материнскую плату можно выбирать годами, выбор настолько велик, что рискуешь навсегда погрязнуть в технических характеристиках и количестве слотов. Предпочтение все же отдадим самой дорогой плате — ASUS ASUS Maximus V Extreme за 12 500 рублей. Тут есть все, что пожелаешь: и HDMI, чтобы подключать большой телевизор, и Wi-Fi с Bluetooth, и 8 выходов аудио для домашнего театра (плюс оптические аудиовход и выход для меломанов и аудиофилов), и целых 8 USB-разъемов (4 из которых стандарта 3.0), и разъем гигабитной сети, и даже гнезда Thunderbolt и DisplayPort — для любителей мониторов Apple и высокоскоростных внешних дисков. Разгонные возможности этой платы — самые продвинутые среди тех, которые только встречаются в природе.
Дальше — дело за видеокартой. Хорошим выбором будет Sapphire последней серии на процессоре AMD HD 7990 с 6 Гб видеопамяти. Стоит она 33 с лишним тысячи, но за самую быструю видеокарту в мире — не жалко.
С основной памятью тоже не стоит мелочиться — 32 Гб от лучшей компании в мире Corsair не могут работать плохо. Ни игры, ни обработка больших массивов графики и видео не заставят такой компьютер тормозить. 12 тысяч с копейками.
Жестких дисков нужно два: на одном пусть стоит операционная система и программы (это будет суперскоростной флеш-диск SSD 512 на ГБ от Toshiba), на другом пусть хранятся данные (4 Тб хватит для любых игр и фильмов Blu-ray-качества, а для профессиональной работы с графикой, звуком и видео можно подключить еще штук восемь внешних дисков). Еще 25 000 рублей.
Корпус возьмем белый и стильный — Cooler Master Storm Stryker. Отличная сборка, материалы, дизайн и безграничные возможности для апгрейда. Всего — 7000.
Для таких мощных компонентов нужен соответствующий блок питания: Corsair на 1200 Вт или Seasonic на 1250 Вт подойдут для этой цели. Еще 12 000-13 000.
Для современных игр и фильмов нужен Blu-ray-привод — Pioneer за умеренные 2700 рублей не подведет.
Итого получился компьютер стоимостью 126 000 рублей. Если сравнивать с обычными конфигурациями, то это кажется слишком большими деньгами (самый дорогой компьютер собственной сборки «Юлмарта» стоит немногим больше 50 000), но если сравнить его с хорошими конфигурациями топовых машин, то цена не так уж и высока. Например, рабочая станция Apple Mac Pro, гораздо более слабая по конфигурации (12 Гб памяти, позапрошлогодний видеопроцессор, жесткий диск 1 Тб, минимальные возможности апгрейда и никакие — разгона) стоит 145 000 рублей. Это как сравнивать суперкар Zonda и «семерку» BMW в хорошей комплектации: «семерка», конечно, едет, но за Zonda ей ни за что не угнаться.
Остается сказать пару слов о доставке. Можно либо забрать самостоятельно, либо заказать доставку на дом — по городу 350 рублей. Доставляют быстро и без лишних вопросов
Комментарий
Дмитрий Родионов, главный инженер департамента производства ЗАО «Юлмарт»
В кибермаркетах «Юлмарт» пользователь может самостоятельно приобрести необходимые комплектующие и собрать компьютер. Для тех, кто предпочитает готовые решения, мы предлагаем компьютеры MicroXperts — это не просто набор комплектующих, это продукт, способный решать поставленные перед ним задачи. Любой пользователь, от школьника до профессионального дизайнера, найдет именно тот MicroXperts, который станет ему надежным помощником. Все компьютеры MicroXperts проходят многоуровневую систему тестирования и сертификации, гарантия на все комплектующие системного блока составляет 3 года.
Источник
Суперкомпьютер своими руками
На сегодняшний день возможно построение домашнего суперкомпьютера, о чем и пойдет речь.
В статье рассмотрены способы аппаратного построения высокопроизводительных вычислительных комплексов. Одно из интересных применений – криптография. Например, благодаря современным технологиям, любому стал доступен взлом MD5 или WPA. Если постараться (информацию быстро выпиливают), в Интернете можно найти способ взлома алгоритма A5/2, используемого в GSM. Другое применение – инженерные, финансовые, медицинские расчеты, биткойнмайнинг.
Немного истории
Датой первого письменного упоминания о суперкомпьютерах можно считать 1 марта 1920 года. Нью Йоркские газеты писали о машинах мощностью в сто математиков. Это были табуляторы – электромеханические вычислительные машины, производимые компанией IBM (которая тогда называлась еще CTR). В дальнейшем вычислительные машины стали электронными. На рынке суперкомпьютеров образовалось несколько игроков, таких как Cray, HP, IBM, Nec. Эти компьютеры имели векторные процессоры (то есть оперировали не отдельными числами, а векторами). Для коммуникации между вычислительными узлами использовались проприетарные технологии фирм-производителей. Например, одна из таких технологий – соединение процессоров по топологии четырехмерного тора — за этими словами скрывается очень простой смысл: каждый узел связан с шестью другими. Дальнейшее развитие суперкомпьютеров породило направление массово параллельных систем и кластеров. В кластерах как квинтэссенции этого направления используются примерно те же алгоритмы коммуникации между вычислительными узлами, что и в суперкомпьютерах, только на базе сетевых интерфейсов. Они и являются слабым местом таких систем. Помимо нестандартной (по сравнению с классической звездой) топологии сети как Fat Tree, «многомерный тор» или Dragonfly, требуются специальные коммутационные устройства.
Касаясь взятой нами темы, нельзя не упомянуть, что сегодня одно из перспективных направлений развития суперкомпьютеров является использование в стандартной компьютерной архитектуре сопроцессоров, по архитектуре напоминающих видеокарты.
Выбор процессора
Сегодня основные производители процессоров – это Intel и AMD. RISC-процессоры, такие как Power 7+, несмотря на привлекательность, достаточно экзотичны и дороги. Вот, например, не самая новая модель такого сервера стоит больше миллиона.
(К слову, говоря, при этом есть возможность собрать недорогой и эффективный кластер из xbox 360 или PS3, процессоры там примерно как Power, и на миллион можно купить не одну приставку.)
Исходя из этого отметим интересные по цене варианты построения высокопроизводительной системы. Разумеется, она должна быть многопроцессорной. У Intel для таких задач используются процессоры Xeon, у AMD – Opteron.
Если много денег
Отдельно отметим крайне дорогую, но производительную линейку процессоров на сокете Intel Xeon LGA1567.
Топовый процессор этой серии – E7-8870 с десятью ядрами 2,4 ГГц. Его цена $4616. Для таких CPU фирмы HP и Supermicro выпускают! восьмипроцессорные! серверные шасси. Восемь 10-ядерных процессоров Xeon E7-8870 2.4 ГГц с поддержкой HyperThreading поддерживают 8*10*2=160 потоков, что в диспетчере задач Windows отображается как сто шестьдесят графиков загрузки процессоров, матрицей 10×16.
Для того, чтобы восемь процессоров уместились в корпусе, их размещают не сразу на материнской плате, а на отдельных платах, которые втыкаются в материнскую плату. На фотографии показаны установленные в материнскую плату четыре платы с процессорами (по два на каждой). Это решение Supermicro. В решении HP на каждый процессор приходится своя плата. Стоимость решения HP составляет два-три миллиона, в зависимости от наполнения процессорами, памятью и прочим. Шасси от Supermicro стоит $10 000, что привлекательнее. Кроме того в Supermicro можно поставить четыре сопроцессорных платы расширения в порты PCI-Express x16 (кстати, еще останется место для Infiniband-адаптера чтобы собирать кластер из таких), а в HP только две. Таким образом, для создания суперкомпьютера восьмипроцессорная платформа от Supermicro привлекательнее. На следующем фото с выставки представлен суперкомпьютер в сборе с четырьмя GPU платами.
Однако это очень дорого.
Что подешевле
Зато есть перспектива сборки суперкомпьютера на более доступных процессорах AMD Opteron G34, Intel Xeon LGA2011 и LGA 1366.
Чтобы выбрать конкретную модель, я составил таблицу, в которой сосчитал для каждого процессора показатель цена/(число ядер*частота). Я отбросил из расчета процессоры частотой ниже 2 ГГц, и для Intel — с шиной ниже 6,4GT/s.
| Модель | Кол-во ядер | Частота | Цена, $ | Цена/ядро, $ | Цена/Ядро/ГГц |
| AMD | |||||
| 6386 SE | 16 | 2,8 | 1392 | 87 | 31 |
| 6380 | 16 | 2,5 | 1088 | 68 | 27 |
| 6378 | 16 | 2,4 | 867 | 54 | 23 |
| 6376 | 16 | 2,3 | 703 | 44 | 19 |
| 6348 | 12 | 2,8 | 575 | 48 | 17 |
| 6344 | 12 | 2,6 | 415 | 35 | 13 |
| 6328 | 8 | 3,2 | 575 | 72 | 22 |
| 6320 | 8 | 2,8 | 293 | 37 | 13 |
| INTEL | |||||
| E5-2690 | 8 | 2,9 | 2057 | 257 | 89 |
| E5-2680 | 8 | 2,7 | 1723 | 215 | 80 |
| E5-2670 | 8 | 2,6 | 1552 | 194 | 75 |
| E5-2665 | 8 | 2,4 | 1440 | 180 | 75 |
| E5-2660 | 8 | 2,2 | 1329 | 166 | 76 |
| E5-2650 | 8 | 2 | 1107 | 138 | 69 |
| E5-2687W | 8 | 3,1 | 1885 | 236 | 76 |
| E5-4650L | 8 | 2,6 | 3616 | 452 | 174 |
| E5-4650 | 8 | 2,7 | 3616 | 452 | 167 |
| E5-4640 | 8 | 2,4 | 2725 | 341 | 142 |
| E5-4617 | 6 | 2,9 | 1611 | 269 | 93 |
| E5-4610 | 6 | 2,4 | 1219 | 203 | 85 |
| E5-2640 | 6 | 2,5 | 885 | 148 | 59 |
| E5-2630 | 6 | 2,3 | 612 | 102 | 44 |
| E5-2667 | 6 | 2,9 | 1552 | 259 | 89 |
| X5690 | 6 | 3,46 | 1663 | 277 | 80 |
| X5680 | 6 | 3,33 | 1663 | 277 | 83 |
| X5675 | 6 | 3,06 | 1440 | 240 | 78 |
| X5670 | 6 | 2,93 | 1440 | 240 | 82 |
| X5660 | 6 | 2,8 | 1219 | 203 | 73 |
| X5650 | 6 | 2,66 | 996 | 166 | 62 |
| E5-4607 | 6 | 2,2 | 885 | 148 | 67 |
| X5687 | 4 | 3,6 | 1663 | 416 | 115 |
| X5677 | 4 | 3,46 | 1663 | 416 | 120 |
| X5672 | 4 | 3,2 | 1440 | 360 | 113 |
| X5667 | 4 | 3,06 | 1440 | 360 | 118 |
| E5-2643 | 4 | 3,3 | 885 | 221 | 67 |
Жирным курсивом выделена модель с минимальным показателем соотношения, подчеркнутым – самый мощный AMD и на мой взгляд наиболее близкий по производительности Xeon.
Таким, образом, мой выбор процессоров для суперкомпьютера – Opteron 6386 SE, Opteron 6344, Xeon E5-2687W и Xeon E5-2630.
Материнские платы
PICMG
Стоить такая система будет без GPU не меньше $5000.
Готовые платформы TYAN
За ту же примерно сумму можно приобрести готовую платформу для сборки суперкомпьютеров TYAN FT72B7015. В такой можно установить до восьми GPU и два Xeon LGA1366.
«Обычные» серверные материнские платы
Для LGA2011
Supermicro X9QR7-TF — на эту материнскую плату можно установить 4 Платы расширения и 4 процессора.
Supermicro X9DRG-QF — эта плата специально разработана для сборки высокопроизводительных систем.
Для Opteron
Supermicro H8QGL-6F — эта плата позволяет установить четыре процессора и три платы расширения
Усиление платформы платами расширения
Этот рынок почти полностью захвачен NVidia, которые выпускают помимо геймерских видеокарт еще и вычислительные карты. Меньшую долю рынка имеет AMD, и относительно недавно на этот рынок пришла корпорация Intel.
Особенностью таких сопроцессоров является наличие на борту большого объема оперативной памяти, быстрые расчеты с двойной точностью и энергоэффективность.
| FP32, Tflops | FP64, Tflops | Цена | Память, Гб | |
| Nvidia Tesla K20X | 3.95 | 1.31 | 5.5 | 6 |
| AMD FirePro S10000 | 5.91 | 1.48 | 3.6 | 6 |
| Intel Xeon Phi 5110P | 1 | 2.7 | 8 | |
| Nvidia GTX Titan | 4.5 | 1.3 | 1.1 | 6 |
| Nvidia GTX 680 | 3 | 0.13 | 0.5 | 2 |
| AMD HD 7970 GHz Edition | 4 | 1 | 0.5 | 3 |
| AMD HD 7990 Devil 13 | 2×3,7 | 2х0.92 | 1.6 | 2×3 |
Топовое решение от Nvidia называется Tesla K20X на архитектуре Kepler. Именно такие карты стоят в самом мощном в мире суперкомпьютере Titan. Однако недавно Nvidia выпустила видеокарту Geforce Titan. Старые модели были с урезанной производительностью FP64 до 1/24 от FP32 (GTX680). Но в Титане производитель обещает довольно высокую производительность в расчетах с двойной точностью. Решения от AMD тоже неплохи, но они построены на другой архитектуре и это может создать трудности для запуска вычислений, оптимизированных под CUDA (технология Nvidia).
Решение от Intel — Xeon Phi 5110P интересно тем, что все ядра в сопроцессоре выполнены на архитектуре x86 и не требуется особой оптимизации кода для запуска расчетов. Но мой фаворит среди сопроцессоров – относительно недорогая AMD HD 7970 GHz Edition. Теоретически эта видеокарта покажет максимальную производительность в расчете на стоимость.
Можно соединить в кластер
Для повышения производительности системы несколько компьютеров можно объединить в кластер, который будет распределять вычислительную нагрузку между входящими в состав кластера компьютерами.
Использовать в качестве сетевого интерфейса для связи компьютеров обычный гигабитный Ethernet слишком медленно. Для этих целей чаще всего используют Infiniband. Хост адаптер Infiniband относительно сервера стоит недорого. Например, на международном аукционе Ebay такие адаптеры продают по цене от $40. Например, адаптер X4 DDR (20Gb/s) обойдется с доставкой до России примерно в $100.
При этом коммутационное оборудование для Infiniband стоит довольно дорого. Да и как уже было сказано выше, классическая звезда в качестве топологии вычислительной сети – не лучший выбор.
Однако хосты InfiniBand можно подключать друг к другу напрямую, без свича. Тогда довольно интересным становится, например, такой вариант: кластер из двух компьютеров, соединенных по infiniband. Такой суперкомпьютер вполне можно собрать дома.
Сколько нужно видеокарт
В самом мощном суперкомпьютере современности Cray Titan отношение процессоров к «видеокартам» 1:1, то есть в нем 18688 16-ядерных процессоров и 18688 Tesla K20X.
В Тяньхэ-1А – китайском суперкомпьютере на ксеонах отношение следующее. Два шестиядерных процессора к одной «видюшке» Nvidia M2050 (послабее, чем K20X).
Такое отношение мы и примем для наших сборок за оптимальное (ибо дешевле). То есть 12-16 ядер процессоров на один GPU. На таблице ниже жирным обозначены практически возможные варианты, подчеркиванием – наиболее удачные с моей точки зрения.
| GPU | Cores | 6-core CPU | 8-core CPU | 12-core CPU | 16-core CPU | |||||
| 2 | 24 | 32 | 4 | 5 | 3 | 4 | 2 | 3 | 2 | 2 |
| 3 | 36 | 48 | 6 | 8 | 5 | 6 | 3 | 4 | 2 | 3 |
| 4 | 48 | 64 | 8 | 11 | 6 | 8 | 4 | 5 | 3 | 4 |
Если система с уже установленным отношением процессоров/видеокарт сможет принять «на борт» еще дополнительно вычислительных устройств, то мы их добавим, чтобы увеличить мощность сборки.
Итак, сколько стоит
Представленные ниже варианты – шасси суперкомпьютера без оперативной памяти, жестких дисков и ПО. Во всех моделях используется видеоадаптер AMD HD 7970 GHz Edition. Его можно заменить на другой, по требованию задачи (например, на xeon phi). Там, где система позволяет, одна из AMD HD 7970 GHz Edition заменена на трехслотовую AMD HD 7990 Devil 13.
Источник