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标题:准备DIY超级计算机，大家看看可行性？ [打印本页]

作者:crazypeanut 时间:2013-5-27 12:40
标题:准备DIY超级计算机，大家看看可行性？
最近突然对超级计算机感兴趣了，查了些资料，发现超级计算机基本上都是用很多处理器构成的处理器阵列，从而获得极为强大的计算能力。
所以，我想了下，如果要自己DIY的话，有几下几种方案：

1.ARM A8处理器，性能不错，价格较低(记得单片价格是10美刀)，使用1024片构成处理器阵列（为何是1024片？？这是我经济承受范围）；软件系统可以采用开源的LINUX，其早已支持多处理器及ARM结构，而且软件费用低；
困难：芯片级互联，无疑要自己设计板子，这方面我是半桶水，并且，查得资料，LINUX要支持ARM及多处理器，需要重编译内核，这方面我半桶水都没有（小半桶还是有的）；

2.淘宝上见到不少淘汰下来的至强处理器，而且大多数是4核心等高性能处理器，价格也不贵，200多米一片，若能使用300多片构成阵列，可获得极为可观的性能。且此为X86体系，很容易获得软件方面的支持
困难：这个设计板子更难了，每个处理器700多个管脚，走线方面难度极大，对我而言，几乎不可能完成。

3.此方案是最为可行的，但是对于DIY来说，技术含量最低，其实就是分布式计算体系，用多台计算机网络互连，并行计算，获得超级计算机的性能。具体做法，可选择如今性价比高的AMD X4 631处理器，每片300多米，配上200多的主板，300米的4G内存，光纤网卡，构筑最小无盘站；自己做一个机架，配置32台此最小系统，互相使用光纤连接，再使用一台服务器进行人机界面和硬件资源调度，硬件方面即告完成。软件，还是使用开源LINUX，本身有开源的分布式计算程序包，编译配置即可
困难：这个方案困难较少，只要有足够的银子外加LIXUN网络管理维护方面的经验，当然这个玩意是个电老虎，几乎就是32台个人电脑同时在跑，小心跳闸。对比ARM方案，这个技术含量较低。

超级计算机能干什么？？不要拿家用游戏型计算机去对比，人家不是干这个的。最典型的作用是计算，比如渲染，机械仿真模拟等此类，也可以进行各类跑分，对比当今各类超级计算机，看看自己DIY的在什么层次，当然用在实际工作中的科学计算那就是本身的用途了。（打游戏选I7+GTX680+27寸IPS显示器，包你爽，1万5米足够拿下，不用看这个）

作者:zerowing 时间:2013-5-27 13:05
呵呵，说点不内行的见解。超级计算机应该不是简单的CPU阵列。其关键应该是其通道技术。这个应该类似于内存。不是说10G的内存一定比3G的好。10G的单通道和3G的3通道比，谁输谁赢很难讲。超计应该也是这样，100个CPU阵列在一起，就一定要做到100通道，否则就是鸡多不下蛋。现在CPU最高到8核，主频却没有比原来高多少，甚至还低了，就是这个道理。可是要做到这种多通道技术，恐怕这么玩DIY够呛。
一点愚见，楼主见谅。

作者:crazypeanut 时间:2013-5-27 13:28

zerowing 发表于 2013-5-27 13:05
呵呵，说点不内行的见解。超级计算机应该不是简单的CPU阵列。其关键应该是其通道技术。这个应该类似于内存。 ...

您说的没错，关键是是那个数据吞吐量，也就是通道。内部处理能力再强，通道小，数据进不去出不来，也是浮云

若是ARM芯片方案，可以选用总线结构；若是分布式计算方案，由于如今光纤网卡价格已经很平民，使用光纤互联很大程度上可以解决通道的问题

作者:西安简壹设计 时间:2013-5-27 13:52
码字辛苦了，先顶一下．再慢慢看．

作者:2266998 时间:2013-5-27 14:36
阿哈哈，大虾，讲一个事情，你这个东西放在哪里？怎么供电？怎么散热？一般民用的板子很快就受不了的，

另外，ARM，是支持简系统的，与繁系统的还不一样，你并联协调的数量是有限制的，还没到你的速度，芯片组就已经冲突了，

作者:大色猫 时间:2013-5-27 14:59
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者:第15军军长 时间:2013-5-27 15:25

2266998 发表于 2013-5-27 14:36
阿哈哈，大虾，讲一个事情，你这个东西放在哪里？怎么供电？怎么散热？一般民用的板子很快就受不了的，

...

他用32台，如果按普通电脑功率算，假设一台200w，那就6400w，300w就是9600w。按功率，一般的电线都能承受。不过散热，空冷不行那就水冷吧。要不液氦，现在有游戏玩家已经用液氦了

作者:crazypeanut 时间:2013-5-27 15:26

2266998 发表于 2013-5-27 14:36
阿哈哈，大虾，讲一个事情，你这个东西放在哪里？怎么供电？怎么散热？一般民用的板子很快就受不了的，

...

我是打算自己做一个机架的，设计机架的时候同时计算风道散热问题。供电确实麻烦，这种功率民用电一接就跳闸了

ARM是RISC，不是X86体系，这个我确实不太了解，以前只搞过一点ARM7的STM32，也就做做采样和监控

正途是使用至强处理器级联，淘宝上至强L5520洋垃圾特别多，价格也不高，200米一片，如果量大估计还能便宜点。问题在于，这货的官方白皮书只支持两路并联，自己设计级联，设计板卡我没那个能力，而且由于是拆机洋垃圾，可靠性不可保证，我还要设计一个拷机测试装置进行筛选。

现在我的想法是，选择低功耗4核心处理器，加上高度集成主板，互相使用光纤连接成网络，采用分布式计算。机架还是自己设计，供电还是麻烦，这个还要再三考虑

现在网上看到种凌动主板，集成CPU，网卡，内存，双核1.4G，全部功耗25W，似乎很理想。但是仔细一想，还是有问题，单机性能是不是太差了点？？这种板是普通网线连接，会不会速率有问题造成性能瓶颈？然后还是级联的冲突问题

主要是家里有个妹妹学数字媒体专业，专做3D动画，这几天一直在物色图形工作站，然后网上看到了各式各样千奇百怪的配件，就产生了这么个想法

作者:2266998 时间:2013-5-27 15:40

crazypeanut 发表于 2013-5-27 15:26
我是打算自己做一个机架的，设计机架的时候同时计算风道散热问题。供电确实麻烦，这种功率民用电一接就跳 ...

哈哈，大虾，我学过一阵ARM，也是为了做控制系统，‘简系统’就是为了‘简’而来的，你把它再弄‘繁’了就很困难，

另外，米国好多‘玩家’专门给人家‘定制’各种工作站，中国没有这个水平的玩家，你告诉玩家，你要什么速度，干嘛用？他就给你撺出，比你自己玩便宜许多，性能还好，

听‘挖矿’的讲，都是在米国定做的，国内不行，你也订一个吧，你自己撺这个，好几个柜子，在家里一上电就跳了，没法玩，得租写字楼才行，民电带不动，

作者:crazypeanut 时间:2013-5-27 15:52

2266998 发表于 2013-5-27 15:40
哈哈，大虾，我学过一阵ARM，也是为了做控制系统，‘简系统’就是为了‘简’而来的，你把它再弄‘繁’了就 ...

国内没这个水平，也没人钻研，光买别人成品，不是又成拿来主义了吗？？？

我查资料的过程中发现我国很多大型巨型机也是用人家的芯片，至强皓龙什么的，总觉得不太爽

作者:crazypeanut 时间:2013-5-27 15:54

2266998 发表于 2013-5-27 15:40
哈哈，大虾，我学过一阵ARM，也是为了做控制系统，‘简系统’就是为了‘简’而来的，你把它再弄‘繁’了就 ...

订一个也能考虑，刚才看到一个320路至强处理器，折算下来大概10万多米，咬咬牙也能上了

当然我不是完全需要这个，只是想自己DIY的时候练练手什么的

作者:人大太犬 时间:2013-5-27 16:02
怎么来说呢无论采用什么方案电路设计是第一步，这么多的处理器要阵列，那主板一定是要单独设计的，市面上一定是没有的，电路板你打算怎么搞？10片芯片放在一起没有外围电路至少也有a5纸那么大的，算上外围供电，和北桥，南桥，电源，内存等等即使使用多层布线估计至少都得能有1平米的大小了。往细节思考一下，多级电路滤波和除颤消抖，不同元件之间的接口电压的转换也是个不小的工程量。即便有各种集成硬件，主板问题你一定绕不过去的。硬件问题先说到这里，在来说说软件问题。不知道你打算采用什么方法让多达10以上的cpu进行协同工作呢？数据之间的流通，任务分配，资源抢占，，，这都是要考虑的问题，如果只是单纯的并行管理，没有什么算法优化的话，意义不大，基本类似于第一代多核处理器的“胶水”架构。
说到楼主的妹妹是学数字媒体的，不知道楼主考虑到过这么几个问题么？
1系统的稳定性，不管是什么样的电脑，稳定性应该是第一位的，做了好几天的图，在马上要渲染完成的时候电脑崩溃了或者过热自动休眠了都相当的让人恼火的
2跟设计相关的对色彩有一定要求，所以你在考虑的时候是不是应该先去研究研究电脑的色彩管理分辨率灰阶色域屏幕材质之类的事情呢？
3设计类专业使用的软件一般以win 和mac平台居多你确定真的要搬移到linux下面去吗？
另外相信我 27 英寸的屏幕打游戏一点也不会爽的的，想想你和屏幕的距离，在全屏状态下玩玩cs，猛然冒出一个敌人进入了屏幕，而你因为屏幕过大没注意到，一个爆头。。。然后就没有然后了

作者:du_best 时间:2013-5-27 16:03
看到你的图片就知道你是想怎么干就怎么干。

作者:crazypeanut 时间:2013-5-27 16:09
想这么搞另一个原因是，看到老美大学生，用普通PC硬件做了个超级计算机，也是4台互联分布式计算，所以我想我能做到更好

作者:人大太犬 时间:2013-5-27 16:14
本帖最后由人大太犬于 2013-5-27 16:16 编辑

还是那个问题分布式计算本身不难搞，关键是效率怎么样。看看现在的intel和amd的cpu最多才16核，他的效率并不是单个核心的1600%，关键在于怎么解决协同工作的问题。传说中效率最高的处理器cell只能用在固定的平台上面，对电脑基本没什么意义的

作者:crazypeanut 时间:2013-5-27 16:18

人大太犬发表于 2013-5-27 16:14
还是那个问题分布式计算本身不难搞，关键是效率怎么样。看看现在的intel和amd的cpu最多才16核，他的效率并 ...

我不是计算机专业，半路出家，主业还是机械。

分布式计算，不是很懂，最近一直在看那本翻译的并行计算，只能说边搞边摸索

作者:crazypeanut 时间:2013-5-27 16:22

2266998 发表于 2013-5-27 14:36
阿哈哈，大虾，讲一个事情，你这个东西放在哪里？怎么供电？怎么散热？一般民用的板子很快就受不了的，

...

大侠能详细讲下并联协调的冲突问题吗？？

我刚才查了下书，说是时序电路级数一多，就有个脉冲竞争冒险的问题，是不是这个原因？？

作者:人大太犬 时间:2013-5-27 16:27
我拆过一台早年的专门用于多媒体处理的机器，结构比较特殊有2个奔腾4的cpu，算是很早的“多核”电脑了，然而这东西得性能依然比不上酷睿系列的主频更低的cpu的性能。我的结论是如果想搞多核那么就要从底层开始合并，不然很难有效率。不过，话说回来，设计cpu架构貌似已经不是一个人能单独完成的任务了

作者:2266998 时间:2013-5-27 16:35

crazypeanut 发表于 2013-5-27 16:22
大侠能详细讲下并联协调的冲突问题吗？？

我刚才查了下书，说是时序电路级数一多，就有个脉冲竞争冒险 ...

简单说几句吧，比喻一下，

你把一个要高速完成的任务分段了，要把任务‘派’出去，再‘收回整合’，任务是分配给不同的CPU，走它们不同的进出口，而分配的任务又不同，就要设一个时序系统，保证进出协调，这就是关键，问题连续交给老王、老李、老周，他们再‘转回’的时候，你要控制这个，给‘拼接’上，这就要求一套数学算法，因为速度高，时序脉冲有时就乱，乱一个，就全乱了，系统就崩溃了，

米国为什么好多家伙玩这个特别溜？因为历史长，有一大堆可以参考的算法，玩家们处理这个‘手到擒来’，有现成的对象可以用，其军方数据链系统，也是举世无双的，海湾战争期间，其预警机轮流值班，指挥世界十多个国家不同飞机进出伊拉克，从来没有发生撞机，看得世界目瞪口呆，原理是一样的，就是‘高速协调’，

作者:一只想飞的猫 时间:2013-5-27 18:02
诸位大侠，如果换个角度帮帮cra是否可行：cra想自己动手做一台超级机，先别管最终超级到什么程度，他应该怎么做？超级到A，应该怎么做，再进一步，超级到B应该怎么做，再进一步，超级到C应该怎么做。先从小班开始，再到中班，再到大班，这样是否可行？反正cra不准备为米国做指挥联军的军用系统。只要不是移居火星的狂想，别上来先给一顿劈柴炖肉。

作者:ldf9766 时间:2013-5-27 18:17
不知道楼主对这个东东了解多少？

作者:anflylove 时间:2013-5-27 18:34
楼主的方案都不可取第一洋垃圾之所以叫做洋垃圾原因就是775功耗大发热大性能没SNB IVB 好

作者:冷水黄金 时间:2013-5-27 19:17
再快也没有我快

有本事你用它算下围棋，看能不能搞赢我

作者:crazypeanut 时间:2013-5-27 19:21

冷水黄金发表于 2013-5-27 19:17
再快也没有我快

有本事你用它算下围棋，看能不能搞赢我

象棋行不？？我自认为象棋水平不错，但是经常下不过电脑

作者:逍遥处士 时间:2013-5-27 20:17
电脑有深有浅，计算机必威APP精装版下载的专家应该比我们懂得多。鄙人比较羡慕为什么老外能专心玩专业，他们就没有生活压力？
多cpu，我想跟多核也差不多，多核想必跟多进程差不多，多进程想必跟多线程也差不多。当年为了给我的千万级词库编码，设计了一个多线程的编码器，结果“互斥锁”没设计好，数据怎么也接不上。

作者:talent_wzj 时间:2013-5-27 22:26
有点意思

作者:大海无边 时间:2013-5-28 08:40
楼主的想法很不错，个人在电脑方面是门外汉，不过从我们做非标机械的来说感觉可行，想想那些非标的设备也是客户有需求然后我们慢慢一步一步的捣鼓出来，虽然说一开始可能有很多这个那个的问题，可是不去做问题总是在那个地方，也不知道接下来会再出现什么问题，我认为玩就玩别人不能玩的，这样才有成就感，当然玩好了的银子是大把的。总之支持楼主，建议楼主去一些有关电脑方面的必威APP精装版下载去逛逛，毕竟我们这个必威APP精装版下载是机械方面的，估计电脑方面的高手不多。

作者:crazypeanut 时间:2013-5-28 10:33
今天又思考了下，准备先用4片ARM A8处理器搭载一个4处理器系统，运行一个LINUX系统看看情况，然后逐步升级到8路 16路 32路

A8芯片价格便宜，性能貌似还行，800MHz主频

不考虑A9芯片是因为其搭载了图形核心，对我而言没必要，浪费了

还得恶补操作系统方面的东西，估计可能要自己重新编译LINUX内核

做这玩意任重道远啊

作者:yangtaofanfan 时间:2013-5-28 11:32
楼主可以考虑做成计算机集群，这个性价比较高。操作起来也灵活

作者:brianshao 时间:2013-5-28 21:15
楼主这个东东我很需要，经常出图要电脑要跑一个晚上，楼主建一个，我租来用用。

作者:M豪 时间:2013-5-29 14:38

crazypeanut 发表于 2013-5-28 10:33
今天又思考了下，准备先用4片ARM A8处理器搭载一个4处理器系统，运行一个LINUX系统看看情况，然后逐步升级到 ...

看你想起了前几年的我自己，说懂吧，基本都不懂，说不懂吧，还比周围人强不少，突然想做个东西，或者有需求。本来有现成的东西花点钱直接用就可以了，不知道从哪看了些教程，心里一热，就想折腾。别说，最后还真有弄成功的。呵呵

作者:修机器的兔子 时间:2013-5-29 18:22
楼主在做梦吧，并行计算的软件和操作系统你就没法搞定！还用windows可能吗？

作者:taxiangguoke 时间:2013-5-29 22:24
为主任的精神喝彩！

作者:kewuyong 时间:2013-6-1 12:42
刚刚看到一则新闻，就想到几天前看到的这个贴。
标题是树莓派构建的超级计算机
原文：http://www.hpcwire.com/hpcwire/2013-05-22/building_supercomputers_with_raspberries.html

译文：http://babao.me/article/RPhu9joo/shu-mei-pai-gou-jian-de-chao-ji-ji-suan-ji/?share=mrqXdxbw
希望能帮到楼主，加油

作者:qingeyouco 时间:2013-6-2 19:46

作者:爱很简单 时间:2013-6-2 20:54
思路大开眼界

作者:alonely2344 时间:2013-6-3 17:03

crazypeanut 发表于 2013-5-27 15:26
我是打算自己做一个机架的，设计机架的时候同时计算风道散热问题。供电确实麻烦，这种功率民用电一接就跳 ...

大侠你好，经常在必威APP精装版下载上拜读您的大作，在DIY超计一文后的评论中有提到有限元模拟地铁闸机的动作。我刚刚开始接触闸机，在我想象中其动作比起一些常规机械设备还是简单了不少的，为何一般电脑都模拟不过来呢？关于闸机网上资料比较少，能否请教大侠分享一些简单的和闸机有关的学习资料，各方面的都行。
以下是我的邮箱： 13917646884@126.com
打扰了，谢谢。本来想发私信的，发现没有权限。。。贴在这里希望大侠能看到啊T_T

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