คอมพิวเตอร์สุดยอดที่สร้างขึ้นจาก RPis นั้นใช้งานได้จริงหรือเป็นของแปลกใหม่หรือไม่?

13

คำถามนี้เป็นคำถามแรงบันดาลใจจากบทความนี้

ขณะนี้ฉันใช้เวลาเป็นจำนวนมากใน R เพื่อวิเคราะห์ข้อมูล สคริปต์บางตัวที่ฉันรันใน R อาจได้ประโยชน์จากการคำนวณแบบขนานเพื่อประหยัดเวลา สมมติว่าฉันสามารถสร้างคอมพิวเตอร์ "ของจริง" เปล่าได้บางทีประมาณ $ 300 และสำหรับ $ 300 เดียวกันนั้นฉันจะได้ 6 Pis (รวมถึงสายไฟและการ์ด SD) สมมติว่าฉันมีงานที่เหมาะสำหรับการทำคู่ขนานฉันจะดีกว่ากับ Pis หรือคอมพิวเตอร์ "ของจริง" หรือไม่?

คำตอบจะเปลี่ยนไปหรือไม่ถ้าฉันเพิ่มฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์ "ของจริง" เป็นสิ่งที่อาจมีค่าใช้จ่าย $ 1,000 ค่าโดยสาร 20 Pis จะเป็นอย่างไร

hardware

— คณบดีเกรเกอร์
แหล่งที่มา

The Pi เป็นคอมพิวเตอร์ช้าที่มี RAM น้อย แต่เป็น GPU ที่ดี หากงานของคุณได้รับประโยชน์จากสิ่งนั้นมันอาจสมเหตุสมผล

— Thorbjørn Ravn Andersen

GPU มีประโยชน์เฉพาะในกรณีที่คุณต้องการทำบางสิ่งบางอย่างที่มีรหัสอยู่แล้วหรือหากคุณสามารถเจรจาการเข้าถึงเอกสารการเขียนโปรแกรม GPU ที่เป็นกรรมสิทธิ์ได้

— Chris Stratton

10

หากคุณต้องการวิเคราะห์สิ่งนี้คุณต้องก้าวข้ามคำพูด 20 rpis เทียบกับ $ 1,000 และตัดสินใจด้วยตัวคุณเองว่าคุณจะได้รับอะไรและใช้งานจริงในราคา $ 1,000 โปรดทราบว่านี่ไม่ใช่ช่องทางการช็อปปิ้ง

สมมติว่าคุณสามารถซื้อเมนบอร์ด, พาวเวอร์ซัพพลาย, RAM 8 GB, โปรเซสเซอร์ 6-core 3.4 Ghz i7 และฮาร์ดไดรฟ์เก่าบางรุ่น (ยังเร็วกว่าการ์ด SD!) ในราคาประมาณ $ 1,000 รอบทั้งหมดต่อวินาทีจะเป็น 6 * 3.4e9 = 20.4e9, กับ 20 * 0.7e9 = 14e9 สำหรับ pi supercomputer

ตอนนี้ให้พิจารณาข้อเท็จจริงที่ว่าตัวประมวลผลแบบมัลติคอร์เป็นตัวประมวลผลแบบมัลติคอร์ในขณะที่ I / O betwixt pis (หากนี่กลายเป็นปัจจัยสำคัญ) ก็จะเป็นลำดับที่มีขนาดช้ากว่า

ในขณะที่ฉันไม่มีความสนใจอย่างจริงจังใน (หรือความรู้) pi ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ฉันจะถือว่าพวกเขามีวัตถุประสงค์เพื่อการทดลองและการศึกษา มันเป็นคลัสเตอร์ราคาถูกแน่นอน แต่ถ้าเป้าหมายของคุณคือการกระทืบตัวเลขอย่างรวดเร็ว (ซึ่งต่างจากการทดลองและการให้ความรู้) มันไม่มีทางที่จะทำให้คลัสเตอร์ pi มีค่าใช้จ่ายหรือพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากกว่าพีซีปกติ

— ปลาทอง
แหล่งที่มา

ขอบคุณ "รอบทั้งหมดต่อวินาทีจะเท่ากับ 6 * 3.4e9 = 20.4e9, กับ 20 * 0.7e9 = 14e9 สำหรับ pi supercomputer" โดยพื้นฐานแล้วเป็นสิ่งที่ฉันทำ แต่ไม่รู้จะหาอะไร

— Dean MacGregor

หนึ่ง Pi ใช้เพียง 5 วัตต์ นี่หมายถึงว่า 20 Pis ใช้เพียง 100 วัตต์ซึ่งน้อยกว่าเครื่องคอมพิวเตอร์ที่คุณอธิบายเพื่อเป็นค่าใช้จ่ายมากขึ้นและพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ( แต่มี CPU น้อย :))

— Thorbjørn Ravn Andersen

@ ThorbjørnRavnAndersenจากประสบการณ์ของฉันไดรฟ์ 8 Core i7 + SSD + RAM 16 GB ใช้ประมาณ 50-70Wt ขึ้นอยู่กับโหลดของโปรเซสเซอร์ในการติดตั้งแบบไม่ใช้หัว

— lenik

เมื่อคุณใช้ RPi2 จำนวนรอบจะเพิ่มขึ้นเป็น 20 * 4 * 0.9e9 = 72e9 ด้วยการโอเวอร์คล็อกคุณสามารถเข้าถึง 20 * 4 * 1.1e9 = 88e9 รอบต่อวินาที ทีนี้เมื่อคุณเพิ่มพลังการคำนวณของไพคุณคิดว่าควรสร้าง RPi-Cluster ไหม?

— Sirac

1

@goldilocks 1) ความรู้ของฉันเกี่ยวกับซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ไม่ดีที่จะเถียงเกี่ยวกับความเร็ว Mbps 2) เหนือกว่า Intel-CPU อาจเร็วกว่าชุด ARMv7 ในราคาเดียวกัน ฉันต้องค้นหาสถิติเพื่อให้ได้มุมมองที่ดีขึ้น 3) ใช้เวลาหลายชั่วโมงในการคอมไพล์เคอร์เนลบน RPi2 ฉันลองแล้วฉันหวังว่าจะไม่ทำมันอีกในอนาคต เพื่อสรุปย่อ RPi อาจไม่ใช่ตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับซูเปอร์คอมพิวเตอร์แม้ไม่ใช่ RPi2 แต่แน่นอนว่าทำให้โครงการดีเนื่องจาก RPi ราคาถูกมากและคุณสามารถรวมหลาย ๆ ฉันกำลังคิดถึงการจำลองเครือข่ายเพราะคุณสามารถ ...

— Sirac

2

นี่เป็นคำตอบที่ค่อนข้างซับซ้อน - คำถามสำคัญที่คุณต้องตอบคือ "คุณทำงานประเภทใดเพื่อให้เครื่องทำ"

ชุดคำสั่งนั้นใช้กับเครื่องที่แตกต่างกัน (ARM vs Intel กับใครก็ตาม) รวมถึงคุณภาพของคอมไพเลอร์นั้นสร้างความแตกต่างอย่างมากในประสิทธิภาพที่แท้จริง หากงานที่คุณขอให้มีการเร่งด้วยฮาร์ดแวร์ในเครื่องหนึ่ง แต่ไม่ใช่งานอื่นปัจจัยนั้นเพียงอย่างเดียวจะทำให้เกิดความแตกต่างมากกว่าการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญของอัตรานาฬิกา

ในแง่ทั่วไปผมคิดว่าราคา / ประสิทธิภาพที่ใหญ่ที่สุดในแง่ของราคา / ประสิทธิภาพนั้นมาจากซีพียูทั่วไปแบบมัลติคอร์ที่มีสัญญาณนาฬิกาปานกลางจาก AMD หรือ Intel หากคุณอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมที่มีอุณหภูมิต่ำคุณสามารถโอเวอร์คล็อกชิปเหล่านี้ได้เล็กน้อยเพื่อรับประสิทธิภาพที่มากขึ้น

RasPi นั้นไม่ได้ออกแบบมาสำหรับสิ่งของประเภทนี้ซึ่งไม่ควรนำมาซึ่งคุณค่าในการเรียนรู้วิธีการทำงานของสิ่งต่าง ๆ และแม้แต่การสร้างระบบ "กระจาย" อย่างแท้จริงในราคาที่ไม่แพง แต่ถ้าข้อมูลที่จริงจังและ / หรือการทำตัวเลขเป็นสิ่งที่คุณต้องทำ rasPi ก็ไม่น่าจะเป็นทางเลือกที่ถูกต้อง

— ljwobker
แหล่งที่มา

1

นอกเหนือจากซีพียูที่ใช้กำลังต่ำใน pi ฉันไม่สามารถเห็นได้ว่าคุณจะรับข้อมูลไปยังซีพียูเร็วพอในหลายสิบ pis เพื่อดูประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นคุ้มค่ากับความพยายาม ความเร็วบัสมีความสำคัญอย่างมากในการคำนวณแบบซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ความเร็วซีพียูและ pi ไม่เพียงพอที่นี่มาก

ทั้งการเข้าถึงเครือข่ายและดิสก์จะใช้บัส USB2 60 MB เดียวกัน การ์ด SD มีประสิทธิภาพที่ดีที่สุดในช่วงความเร็ว 20 MB

ฮาร์ดแวร์พีซีขั้นต่ำที่มี SATA ที่ 150 MBs และอีเธอร์เน็ตบนบัส PCI ขนาด 2 GB เสนอคำสั่งแบนด์วิดธ์ที่มากขึ้น

— พะยอม
แหล่งที่มา

3

ขึ้นอยู่กับแอพพลิเคชั่นทั้งหมด - บางแอพพลิเคชั่นมีอัตราส่วน "งาน" ถึง "การสื่อสาร" สูงมากและอื่น ๆ ต้องการการสื่อสารที่มากขึ้นต่อจำนวนงาน

— Chris Stratton

0

หากคุณต้องการเรียนรู้การคำนวณขั้นสูงระหว่างโหนด .. ฉันจะตั้งค่าปี่ ถ้าคุณต้องการบางสิ่งที่ไม่แพง แต่ทรงพลัง - ซื้อเซิร์ฟเวอร์ Intel / Workstation ที่ใช้ Xenon แบบมัลติคอร์และใส่การ์ด Tesla ที่ใช้แล้วอย่างน้อยหนึ่งการ์ดหรือ Cuda gpu การ์ดหรือการ์ด Intel Phi

— เจย์วูล์ฟ
แหล่งที่มา