2007-10-18

以 8 台 PlayStation 3 組成超級電腦

Astrophysicist Replaces Supercomputer with Eight PlayStation 3s
http://www.wired.com/techbiz/it/news/2007/10/ps3_supercomputer

By Bryan Gardiner 10.17.2007

遭逢其過高的定價與缺乏遊戲軟體,Sony 的 PlayStation 3 事實上並非大眾最熱門的遊戲平台。不過當這款遊戲主機在商業區隔當中掙扎時,PS3 或許能在科學與研究的領域中覓得一片新天地。

現在,由 8 台互連的 PS3 所組成的叢集正忙著解決一個天空中的謎題,那涉及到重力波(gravitational waves)以及當一個超重質量黑洞,質量約太陽的 100 萬倍,吞噬一顆恆星時會發生什麼事。

當此研究的建築師,Gaurav Khanna 博士利用他所謂的 PS3s「gravity grid(重力網格,http://gravity.phy.umassd.edu/ps3.html)」來協助測量這些理論性的重力波 -- 時-空當中的漣漪,以光速傳播 -- 愛因斯坦的相對論預測當這樣的事件發生時,重力波會浮現。

事實證明 PS3 正好能夠勝任 Khanna 在其研究當中所需求的沈重運算,而且它亦是一種相對來說較為開放的平台,讓撰寫科學應用程式變得可行。

"有二個主要動機讓我們對 PS3 產生興趣," Khanna 解釋,麻州大學的助教授,其專業在計算天體物理。"理由之一是,Sony 做了一件「讓 PS3 變成一種開放的平台」這樣非凡的事,所以你事實上可以在上面執行 Linux,而且它沒有控制你要做什麼。"

他也提到,這台主機的 Cell 處理器,由 Sony, IBM 與 Toshiba 共同研發,能提供巨大運算能量,甚至可以跟超級電腦相比擬 -- 如果你知道如何最佳化程式碼,而且有幾台主機圍繞在你身邊,而你能將它們串接起來的話。

"PS3/Linux 的結合提供一個相當具有吸引力的成本-性能解決方案,不管 PS3s 是分散式(例如 Sony 與 Stanford 的 Folding@home 倡議,http://folding.stanford.edu/)或是在一起成為叢集(如同 Khanna 的)," Sony 的資深研發經理,Noam Rimon 說。

根據 Rimon 表示,Cell 處理器是被設計成一種平行處理裝置,所以他並不全然訝異研究社群會擁抱它。"它是一種通用型處理器,具有 8 個額外的處理核心,每一個都具有 2 條處理管線,而且能處理多重數字(multiple numbers),全都在同一時間內完成," Rimon 說。

這正是 Khanna 所需的東西。在獲得他的 PS3s 之前,Khanna 倚賴 NSF 的獎助金來使用美國境內各個超級電腦場所。"通常我會使用 200 顆處理器 -- 最可多達 500 顆 -- 來做同樣類型的事。"

然而,這些超級電腦的運作會花掉 Khanna 多達 5 千美元的獎助金。相較之下,8 台 60 GB 的 PS3s 只花 3200 美金,不過 Khanna 料想他將花費一番唇舌讓 NSF 同意他購買遊戲主機,即便實際價格比這還低。所以在今年夏天,在他調校他的程式碼,讓它能利用 Cell 獨特架構之後,Khanna 著手開始向 Sony 請求以免費 PS3s 的形式提供幫忙。

"一但我直接了當的說,我能夠從單一一台 PS3 得到這樣的效能,我想那就是 Sony 開始注意的時候了," Khanna 提及他的最佳化程式碼時表示。

Khanna 表示,他的重力網格現在已經運行超過一個月了,而且,粗略的說,他的 8 主機相當於他之前所倚賴的超級電腦的 200 個節點。

"基本上來說,它幾乎是個取代者," 他說。"我不在需要使用超級電腦了,這是件好事。"

"在同樣數量的資金下 -- 好吧,我沒付過一毛錢,不過你也看見資金總額能夠買某些像 8 台 PS3s 這樣的東西 -- 我能夠無限期的跑這些程式。(譯註:一般超級電腦是按使用時間來計費)"

Khanna 等人在叢集上所進行的模擬是要看重力波(它已被假設幾達一百年了,不過從未被觀察到)是否夠強,讓我們終有一日能觀察到它。事實上,NASA 與其他單位正在建造某些龐大的重力波觀測站,其敏感度足以偵測這些波,Khanna 視其研究為這種努力的互補。

Khanna 預計要在數個月後發表他的研究。而當 PS3 的擁有者繼續等待更多的 PS3 軟體推出,以及更低價格時,至少他們將有些可閱讀的東西(包括本篇文章)渡過漫漫長日。

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2 則留言:

fsj 提到...

玩家利用 PS3 進行生物醫學研究
Gamers use PS3s to do biomedical research
http://www.physorg.com/news114625180.html

如同 SETI@home,PS3 現在也搞出一套 PS3GRID(http://www.ps3grid.net/),在 GRIB 這個計畫研究者的協調下,PS3 玩家能在機器閒暇時,幫忙進行酵素反應、離子導電率、分子動態模擬等等運算,協助世界各國生醫團隊進行研究,造福更多人類。目前已有 130 台 PS3 掛在 PS3GRID 上,一台 PS3 的運算能力,相當於 20 台 PC。欲參加者須下載 512MB 的程式到 USB 隨身碟上,然後插入 PS3 進行運算,再透過乙太網路連線,將結果回傳。詳情請看該網站。

fsj 提到...

向民間取經 美國空軍大買PS3

【聯合報╱編譯夏嘉玲/報導】2009.12.14

美國空軍為了建立超級電腦系統,最近申請增購2200台日本索尼PlayStation 3電玩遊戲機,原因是PS3遊戲機晶片技術「便宜又大碗」,效能雖略遜於世界級大廠英特爾、IBM的晶片,但成本效益遠高過後者,發展可期。

美國空軍對PS3晶片技術頗有興趣,尤其是Cell寬頻引擎架構(Cell Broadband Engine Architecture,簡稱CBEA),已買進336台PS3,組成一個實驗性的Linux作業系統電腦群組,現在為了擴大研究規模,打算加碼 2200台PS3。

美國空軍相關報告指出,以成本來說,一部設定兩個時脈速3.2GHz的單元處理器(Cell Processor)的1U伺服器要8000美元,但兩台PS3約只要600美元。雖然時脈速3.2GHz的單元處理器浮點運算效能(GFLOPS)超過 200,PS3約只有150,但兩者價差10倍,凸顯PS3是高效能電腦系統應用唯一可行的技術。

美國空軍指出,PS3很有潛力應用於高畫質電玩影像處理和仿神經運算。分析師指出,這是資訊科技消費者化的好例子。

以往高科技產品總是源於軍方,之後才應用到消費者市場,早期的電腦、網路、汽車導航系統、波音747噴射客機的發展過程都是如此,現在卻反其道而行,是軍方向民間取經。

消費性電子產品市場規模和產品競爭汰換速度都讓國防企業望塵莫及,且前者產品多有公開標準規格,軟體也開放原始碼,便於變換功能,加上成本低廉許多,軍方等於有現成產品可用。

伊拉克美軍使用蘋果多媒體播放器iPod、手機iPhone軟體幫忙翻譯,甚至計算子彈彈道。微軟電玩遊戲機Xbox操縱桿被改良來操縱偵查機器人、無人偵察機。電玩繪圖晶片也成了國防企業跑模擬軟體的利器。



◆ 工研院雲端應用中心:明年底推出貨櫃資料中心與OS
http://www.ithome.com.tw/itadm/article.php?c=58652

文/蘇文彬 (記者) 2009-12-14 iThomeonline

工研院將與國內軟硬體業者合作,研究適合國內產業的雲端運算資料中心與軟體、作業系統、服務。

工研院雲端應用中心希望明年底與國內軟硬體業者合作推出專供雲端運算市場使用的貨櫃資料中心(Container Computer)與雲端應用作業系統。

為協助國內業者搶進全球雲端運算及服務市場,經濟部技術處以科專計劃委託工研院成立雲端運算行動應用中心,希望聯合國內產業研發資源與技術,投入雲端運算相關研究,帶動國內產業跟上全球雲端市場發展商機。

應用中心由闕志克領軍擔任主任,並延覽其他人材,至今已有33位員工。今天玉山科技主辦的雲端計算高峰論壇中,闕志克表示,工研院未來還會擴大人力資源,預期明年第一季擴大至80人,後年計劃擴大至150人。同時,明年底計劃與業者聯手推出第一版的貨櫃式資料中心及作業系統。

闕志克表示,工研院希望與國內業者合作,像Google發展雲端運算的模式一樣,未來例如伺服器、作業系統、軟體,與應用服務等等都在開發範圍之列。應用中心設立三個工作小組,與國內產業合作,針對雲端計算的硬體系統、軟體與作業系統、應用服務進行研究。

以伺服器為例,國內業者擅長於製造系統元件製造,工研院希望以完整的貨櫃式資料中心(Container Computer)概念設計完整的運算系統,針對雲端運算大量部署、低成本、節能需求,開發出易於管整、擴充的貨櫃式資料中心。未來貨櫃式資料中心具有散熱、能源使用效率、低耗電、可擴充網路、高可用度儲存等等。

至於作業系統方面,闕志克指出,工研院的策略是採用開放源碼,但不會全部採用某一開放源碼作業系統,將評估開放源碼系統特性進行研究開發。台灣在這部份相對硬體製造資源較為不足,未來希望政府協助國內系統軟體的研究,若能在國內先建立系統軟體研發的成功實例,將有利於未來銷售至國外市場。

而雲端應用服務部份,工研院也跟資策會合作研究新的應用服務。闕志克透露,目前正進行中的一項可能的應用,是為國內小診所提供電子病歷系統,傳統是由軟體業者銷售電子病歷軟體給小診所使用,按衛生署規劃2012年國內1.3萬小診所約7成採用電子病歷系統,部署上有相當的困難。但未來若成功建立服務平台、解決資料傳遞、安全等問題後,小診所可以透過雲端病歷系統達到e化的目的。

為了加速國內雲端運算、應用的研究,工研院正與國內業者協商合作可能,以成為東亞的雲端服務提供者為目標,若研究發展成功,工研院也不排除未來將團隊獨立出來,成立雲端運算新創公司。