Как объединить два компьютера в один для увеличения мощности

7

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.

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.

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.

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.

Как объединить мощьности двух компьютеров

Можно ли объединить вычислительную мощность 2 компьютеров?

Вот несколько вопросов, я бы хотел, чтобы вы меня просветили.

1. Можно ли объединить вычислительную мощность 2 компьютеров?
2. Как это сделать?

Непрозрачно, когда работающая программа может каким-то образом использовать второй компьютер для выполнения кода, поскольку они логически разделены, и процессор не может обмениваться данными или получать доступ к памяти друг друга.

Это не значит, что вы не можете объединить вычислительную мощность:

1. Определенное программное обеспечение может иметь компоненты, которые могут выполняться на других машинах, например, сворачивание белка, SETI @ home. Они, как правило, специализированные, то есть вы не можете запустить Excel и сказать ему использовать другой компьютер для вычислений.
2. Если вы выполняете задачи с интенсивным использованием процессора, вы можете использовать дополнительный компьютер для их запуска, например, кодирование / перекодирование видеопотока.

Если вы хотите каким-либо образом использовать дополнительный компьютер, крайне важно иметь возможность удаленного управления. Два способа сделать это через некоторый вид удаленного доступа (RDP, VNC) или альтернативно что-то вроде синергии +.

Скажем, например, у меня есть 4 ГБ ОЗУ на моем ноутбуке и 4 ГБ на моем ПК. Позволит ли RDP виртуально запускать програн с 8 ГБ ОЗУ?

Одна из моих наиболее часто используемых строк — Да и Нет!

Да, это возможно — для определенных приложений, которые предназначены для работы таким образом. (Обычно известный как кластер — Дальнейшее чтение здесь )

Нет, невозможно (по крайней мере, насколько я знаю) взять два готовых компьютера, «связать» их вместе и получить объединенную память, вычислительную мощность и все остальное.

шарлатан, да, и я сказал для некоторых приложений . Поскольку вопрос был помечен Windows-7, я предположил, что он имел в виду ежедневный компьютер с любой готовой программой . В любом случае — кластеры Beowulf не требуют специально написанные заявления? . Я не эксперт, никогда не пользовался им, но я быстро прочитал beowulf.org/overview/index.html (особенно два последних абзаца)

извините, удалил мой предыдущий комментарий после перечитывания и заметил, что вы уже связаны с концепцией кластеризации. Beowulf разработаны на основе готовых компонентов и являются одним из способов «связать» несколько систем вместе, но вы правы, что они не работают для программ, которые специально не предназначены для них.

Это очень возможно! Но, судя по простоте вашего вопроса, я предполагаю, что вы хотели бы просто запустить программу, которая волшебным образом сделает ваш компьютер в два раза быстрее, что невозможно.

Вы должны понимать, что при запуске программы она поддерживает свое состояние, провоцируя ЦП перемещать память между регистрами жесткого диска, ОЗУ и ЦП, а также адреса различных компонентов (таких как видеокарты или сетевые карты). Проблема с использованием процессора с другого компьютера в том, что ему нужен доступ к той же памяти. А поддержание зеркального отображения памяти вашего компьютера на другом компьютере требует таких больших накладных расходов, что это легко побеждает цель добавления другого компьютера для повышения производительности ��

Но тип вещей, которые можно разделить между несколькими компьютерами, — это рендеринг изображений или некоторые математические вычисления, которые могут работать независимо.

Если вам нужен способ объединения вычислительных мощностей двух ПК в один, самый простой способ сделать это — настроить их оба в качестве хостов виртуальных машин с использованием программного обеспечения, такого как VMWare ESXi (предупреждаем, что для этого потребуется устройство с совместимым оборудованием) и создание группы ресурсов или кластера и создание виртуальной машины, которая использует ресурсы обоих компьютеров. Это НЕ даст вам полной скорости в 2 раза (вы потеряете ресурсы из-за виртуализации) и является ограниченным решением из-за вероятных требований совместимости, но это самый «правильный» ответ на ваш вопрос. Виртуальная машина будет работать как один ПК с вычислительной мощностью обоих хостов минус накладные расходы, необходимые для поддержки виртуализации.

Re: Как объединить мощьности двух компьютеров?

Ставишь на оба компьютера одинаковые ОС и набор программ. Настраиваешь размещение домашнего каталога, чтобы на обоих компьютерах он смотрел на один и тот же диск. Нужную программу запускаешь на свободном компьютере.

Или что тебе надо?

Подключение блоков питания последовательно увеличивает напряжение*

* в случае параллельного или последовательного соединения можно использовать только блоки питания с одинаковыми характеристиками.

Чаще бывает, что срочно требуется блок питания на 24V или 36V, а в ближайшем магазине продаются только на 12V. В таком случае последовательно соединив два или три блока питания, вы увеличите общее напряжение (P = P1 + P2), а мощность и ток останутся неизменными (P = P1 + P2; I = I1 + I2).

В случае последовательного подключения блоков питания между собой соединяются клеммы противоположных (+ -, — +).

Можно ли объединить два компьютера в один для увеличения мощности

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Запрошенной темы не существует.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB | Kolobok smiles © Aiwan

Как это сделать правильно рассмотрим в этой статье.

У нас два одинаковых блока питания с одинаковыми параметрами. Но если один блок питания выдает напряжение больше второго даже незначительно, то на второй потечет обратный ток, что может быть губительно для него. Поэтому в выходную цепь нужно ставить развязывающие диоды.

А схема подключения двух блоков питания параллельно вот такая.

Первое что мы делаем это запараллеливаем питание 220 V. Ноль с нолем, фазу с фазой и землю с землей. Сюда будет подключаться питающий кабель 220 вольт.

Далее соединяем между собой минусовые клеммы выходного напряжения 12 вольт

Берём диодную сборку или два мощных диода. Анод одного диода подключаем к плюсу выходного напряжения 12 вольт одного блока питания, а анод второго диода к плюсу выходного напряжения второго блока питания. Катоды же диодов соединяем между собой. От катодов пойдет провод на плюс контроллера RGB. На минус контроллера пойдет провод с минусов блоков питания, которые мы соединили перемычкой. Как подключить светодиодную ленту RGB самостоятельно можете прочитать здесь.

Диоды работают как ключи и обратный ток не пойдет на второй блок питания даже если напряжения на выходах блоков будут различаться.

Мы получили 12 вольт 300 ватт в идеале. На самом деле из-за внутреннего сопротивления диодов на выходе будет меньше. Но всё равно будет вполне достаточно.

Минус параллельного соединения блоков питания в том, что при выходе из строя, по какой либо причине, одного блока, вся нагрузка ляжет на второй. И его мощности не хватит для нормальной работы всей схемы, и он тоже выйдет из строя. Поэтому, конечно, целесообразней использовать один мощный блок питания.

Тем не менее параллельное соединение блоков питания имеет право на жизнь.

Тихое и эффективное охлаждение

1 УСТАНАВЛИВАЕМ ВЕНТИЛЯТОР НА КОРПУС. Несколько жестких дисков и видеокарта без отвода горячего воздуха сильно нагревают компьютер. Вследствие этого вентиляторы работают на предельной мощности, производительность падает, а оборудование быстрее выходит из строя. Тихий вентилятор на корпусе отведет большое количество горячего воздуха из компьютера. Определите размер вентиляционной решетки на задней стенке ПК. Прикрутите подходящий кулер и подключите его к разъему питания «Case Fan» вашей материнской платы.

2 МЕНЯЕМ БЛОК ПИТАНИЯ. Как правило, именно при модернизации видеокарты необходимо определить, хватит ли мощности блока питания для новой конфигурации. Для компьютеров среднего класса с такой же графической картой, как в нашем примере (NVIDIA GT 630), мы рекомендуем использовать БП на 500 Вт. Поменять БП несложно: отсоедините все кабели электропитания, а также открутите четыре винта на задней стенке и извлеките блок питания. Установка осуществляется в обратном порядке.

3 ИСПОЛЬЗУЕМ ТИХИЙ КУЛЕР ПРОЦЕССОРА. Поставляемые вместе с процессорами «боксовые» вентиляторы дешевые, но при этом довольно громкие. Хорошие современные кулеры просты в установке (см. раздел «Увеличиваем скорость работы ПК», этап 5). Если вы предпочтете башенный вариант (Tower), у которого поток идет параллельно материнской плате, необходимо, чтобы он отводил горячий воздух к кулеру на корпусе.

Как объединить два компьютера в один для увеличения мощности

Можно ли объединить вычислительную мощность 2 компьютеров?

Вот несколько вопросов, я бы хотел, чтобы вы меня просветили.

1. Можно ли объединить вычислительную мощность 2 компьютеров?
2. Как мне это сделать?

5 ответов 5

Непрозрачно, когда работающая программа может каким-то образом использовать второй компьютер для выполнения кода, поскольку они логически разделены, и процессор не может обмениваться данными или получать доступ к памяти друг друга.

Это не значит, что вы не можете объединить вычислительную мощность:

1. Определенное программное обеспечение может иметь компоненты, которые могут выполняться на других машинах, например, сворачивание белка, SETI @ home. Они, как правило, специализированные, то есть вы не можете запустить Excel и сказать ему использовать другой компьютер для вычислений.
2. Если вы выполняете задачи с интенсивным использованием процессора, вы можете использовать дополнительный компьютер для их запуска, например, кодирование / перекодирование видеопотока.

Если вы хотите каким-либо образом использовать дополнительный компьютер, крайне важно иметь возможность удаленного управления. Два способа сделать это через некоторый вид удаленного доступа (RDP, VNC) или альтернативно что-то вроде синергии +.

Одна из моих наиболее часто используемых строк — Да и Нет!

Да, это возможно — для определенных приложений, которые предназначены для работы таким образом. (Обычно известный как кластер — Дальнейшее чтение здесь)

Нет, невозможно (по крайней мере, насколько я знаю) взять два готовых компьютера, «связать» их вместе и получить объединенную память, вычислительную мощность и все остальное.

Это очень возможно! Но, судя по простоте вашего вопроса, я предполагаю, что вы хотели бы просто запустить программу, которая волшебным образом сделает ваш компьютер в два раза быстрее, что невозможно.

Необходимо понимать, что при запуске программы она поддерживает свое состояние, провоцируя ЦП перемещать память между регистрами жесткого диска, ОЗУ и ЦП, а также адреса различных компонентов (таких как видеокарты или сетевые карты). Проблема с использованием процессора с другого компьютера, чтобы помочь вам, что ему нужен доступ к той же памяти. А поддержание зеркального отображения памяти вашего компьютера на другом компьютере требует таких больших накладных расходов, что это легко побеждает цель добавления другого компьютера для повышения производительности ��

Но тип вещей, которые можно разделить между несколькими компьютерами, это рендеринг изображений или некоторые математические вычисления, которые могут работать независимо.

Если вам нужен способ объединения вычислительной мощности двух ПК в один, самый простой способ сделать это — настроить их оба в качестве хостов виртуальных машин с использованием программного обеспечения, такого как VMWare ESXi (предупреждаем, что для этого потребуется устройство с совместимым оборудованием) и создание группы ресурсов или кластера и создание виртуальной машины, которая использует ресурсы обоих компьютеров. Это НЕ даст вам полной скорости в 2 раза (вы потеряете ресурсы из-за виртуализации) и является ограниченным решением из-за вероятных требований совместимости, но это самый «правильный» ответ на ваш вопрос. Виртуальная машина будет работать как один ПК с вычислительной мощностью обоих хостов за вычетом накладных расходов, необходимых для поддержки виртуализации.

Я согласен с другими ответами:

• Если у вас огромная многослойная рабочая книга Excel, и вы хотите иметь возможность запускать Excel в два раза быстрее (обновление формул и сценариев, запуск макросов и т.д.), Вам не повезло.
• Если у вас есть пользовательское приложение, которое легко разбить на разделы, например, найти квадратный корень каждого целого числа от 1 до 1 000 000, вам будет легко разбить проблему на части и распределить их.
• Если у вас есть пользовательское приложение, такое как вычисление первых 1 000 000 цифр π (pi), вы сможете это сделать, если вы достаточно хорошо понимаете проблемное пространство.

Если вы говорите о разработке программного обеспечения для работы в распределенной (с несколькими компьютерами) среде, вот несколько советов:

Можно ли сложить мощность железа двух компьютеров?

Есть 2 рабочих компа, соединенные 100-мегабитной локальной сетью. Можно ли как-то объединить их мощности с целью увеличения производительности? Реально ли это вообще?

Например, когда на одном компе запущено ресурсоемкое приложение (например, игра), а второй комп простаивает, то пусть часть вычислений обрабатывает процессор и память второго компа.

Цитата с Википедии:

Суперкомпью́тер (англ. supercomputer, СуперЭВМ) — вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам большинство существующих компьютеров. Как правило, современные суперкомпьютеры представляют собой большое число высокопроизводительных серверных компьютеров, соединённых друг с другом локальной высокоскоростной магистралью для достижения максимальной производительности в рамках подхода распараллеливания вычислительной задачи.

То есть по сути такая технология существует, и теоретически возможно построить дома миниподобие суперкомпьютера из двух компов и локальной сети!

Узким местом в такой «идее» будет сеть. Скорости слишком малы, и время отклика огромно, чтоб объективно обрабатывать информацию например для игры.

Это называется параллельные вычисления используются для сложных математических обсчетов, а группа компов этим занимающиеся называется — кластером.

PS: теоретически все возможно, практически — надо иметь степень профессора, чтоб оперировать такими условиями и задачами.

Как объединить два (или больше) компьютера для увеличения производительности

Что быстрее одного ПК? Два (или больше) ПК? И да, и нет. Как это часто бывает, всё зависит от ваших рабочих нагрузок. И даже если ваши рабочие нагрузки подходят для работы на нескольких ПК, как вы можете объединить их вычислительную мощность?

В этой статье мы рассмотрим различные рабочие нагрузки – от рендеринга до игр – и посмотрим, когда вам выгодно объединять несколько ПК – и как это сделать.

Преимущества объединения вычислительной мощности нескольких ПК

Давайте посмотрим, что вы можете получить от использования ресурсов нескольких ПК, и стоит ли это того для ваших вариантов использования.

Соединение компьютеров и объединение их ресурсов вместе осуществляется по трём основным причинам:

1. Вы можете продолжать использовать свой основной компьютер без замедлений. То есть, вы можете продолжать работать над своим следующим проектом или даже играть, в то время как, например, рендеринг или другие задачи обработки выполняются на вспомогательном компьютере.
2. Чтобы ускорить чрезвычайно трудоемкие задачи. Некоторые задачи могут выполняться ужасно долго. На ум сразу приходят «Визуализация» и «Моделирование». Такие задачи обычно можно разделить на подзадачи и назначить их на одновременный запуск на разных компьютерах, что часто приводит к почти линейному уменьшению времени обработки. Однако, узким местом здесь является задержка сетевого подключения, но для хорошо распараллеленных рабочих нагрузок ею можно пренебречь.
3. Из соображений безопасности и надёжности. Может быть вы ведёте процесс, который вы не хотите прерывать, так почему бы не иметь дополнительный компьютер, который может взять на себя управление, если первый выйдет из строя? Это может уберечь вас от любой потенциальной потери данных или временных задержек, которые могут замедлить проект или текущий процесс (например, сеанс прямой трансляции).

Как объединяется вычислительная мощность (на высоком уровне)

Слово «объединяется» здесь немного вводит в заблуждение. Если бы я действительно объединил 2 ПК, я бы ожидал, что в результате один ПК будет в два раза мощнее. Но, объединение вычислительной мощности не работает таким образом. Вы не собираете и не комбинируете оборудование физически.

Это больше похоже на соединение двух или более ПК, чтобы вы могли «использовать производительность обоих отдельных ПК максимально эффективно, с некоторой простотой использования».

Для простоты мы будем измерять вычислительную мощность ПК тем, сколько времени требуется для выполнения одной задачи. Этой задачей может быть, например, рендеринг видео (последовательности изображений).

Если одному ПК требуется 1 час для рендеринга нашего видео, то двум ПК оптимально потребуется всего 30 минут для завершения рендеринга. Если у вас 10 ПК, то рендеринг видео будет выполнен всего за 6 минут.

Это оптимальный случай.

Теперь, если вы запустите рендеринг видео на своём первом ПК, все остальные ПК не узнают, что они должны помочь с этой задачей. Вам нужно будет соединить их и сказать им, чтобы они говорили друг с другом.

Существует множество способов объединения ПК, но наиболее часто используемым и самым простым является сетевое подключение. Вы идёте, покупаете коммутатор и несколько LAN-кабелей и подключаете их друг к другу.

Так же работают сервера. Сервер – это просто красивое слово для компьютера с другим форм-фактором и предполагаемым вариантом использования, но все они подключены друг к другу через сетевое соединение.

Задержка сетевого соединения

Конечно, сетевое (или любое другое) соединение приводит к задержке.

Чем дальше данные должны перемещаться, тем больше становится задержка (с точки зрения непрофессионала).

Расстояния внутри ПК очень малы, поэтому передача данных чрезвычайно быстрая (например, между ЦП и ОЗУ одного ПК). Но, от одного ПК к другому ПК по неоптимальным проводам (кабелям локальной сети) намного медленнее.

Что нам нужно сделать, чтобы максимально обойти узкое место задержки, это убедиться, что ПК могут выполнять как можно больше работы самостоятельно, прежде чем снова разговаривать по кабелю LAN с другими ПК.

Это также означает, что не все задачи можно легко распараллелить. Только задачи, которые можно легко разделить на независимые подзадачи. Подробнее об этом позже.

Какие виды производительности можно совмещать

Начнём с того, что выясним, какие именно компоненты вашего дополнительного ПК вы можете использовать и извлечь из них наибольшую пользу.

Процессор объединенного ПК

Если вы собираетесь делегировать задачу рендеринга дополнительному компьютеру, скорее всего, вам понадобится мощность его процессора.

Лучший процессор для рендеринга – это процессор с большим количеством ядер и высокой тактовой частотой.

Если у вас есть второй компьютер, который стоит без дела, вы можете использовать то, что у вас уже есть, даже если у него нет процессора, специально созданного с учетом ваших рабочих нагрузок.

Но, если вы хотите спланировать новую сборку на основе оптимизации вычислительной мощности процессора дополнительного ПК, вам нужно убедиться, что он имеет наилучшие характеристики для этой задачи.

Резюмируем: вы сможете использовать CPU второго ПК, но, в зависимости от его производительности, польза может быть не такой уж большой.

Видеокарта объединенного ПК

Если ваши рабочие нагрузки зависят от производительности графического процессора (например, рендеринг на GPU), то второй, неиспользуемый графический процессор может очень помочь вам в сокращении ресурсов или добавлении ресурсов к вашему основному ПК.

ПК могут управлять более чем одним графическим процессором. С помощью сборок рабочей станции HEDT, которые могут функционировать как узлы рендеринга, вы можете добавить до 4 видеокарт на (настольный) ПК.

Если рабочие нагрузки рендеринга входят в ваш список ежедневных задач, вы будете рады узнать, что некоторые механизмы рендеринга даже поддерживают гибридный рендеринг. Это означает, что в дополнение к производительности графических процессоров второго ПК вы также можете использовать вычислительную мощность центрального процессора.

Другие элементы объединенного ПК

Хотя вторичный ПК, скорее всего, будет использоваться либо из-за его ЦП, либо из-за видеокарты, в некоторых случаях могут использоваться аппаратные компоненты без прямой обработки.

Хранилище объединенного ПК

Например, вы можете использовать дополнительные устройства хранения для создания системы сетевого хранилища (NAS), конфигурации RAID или того и другого через соединение Ethernet.

Кроме того, использование ПК в качестве файлового сервера позволит вам получить доступ к своим данным через несколько устройств и создать избыточность, которая обеспечит безопасность ваших файлов.

Однако, это может означать не столько объединение «вычислительной мощности», сколько «наилучшее использование независимых ресурсов».

ОЗУ / видеопамять объединенного ПК

В некоторых случаях вы также можете использовать ОЗУ (память) дополнительного устройства.

Оперативная память подключена к ЦП через высокоскоростную шину, поэтому к ней можно получить доступ в одно мгновение.

Если бы ЦП одного компьютера обращался к ОЗУ другого, это заняло бы значительное количество времени, что сделало бы весь процесс бессмысленным.

Однако, если вы назначаете подзадачу второму ПК и ЦП использует ОЗУ этого ПК для выполнения задачи, вы можете освободить память ОЗУ на своём основном компьютере.

Это делается автоматически и идёт рука об руку с использованием вычислительной мощности ЦП или GPU (и его видеопамяти) дополнительного ПК.

Таким образом, косвенно вы также можете использовать системную память или графическую память дополнительного ПК.

Какие рабочие нагрузки можно запускать на нескольких ПК

Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных задач, которые можно выполнять, используя несколько компьютеров:

• 3D визуализация
• Рендеринг видео
• Симуляторы
• Пакетная обработка
• Майнинг криптовалюты
• Последовательная обработка изображений
• Машинное обучение
• Потоковая трансляция

Вы можете добавить в этот список любые другие рабочие нагрузки, которые можно разделить на независимые подзадачи.

Почему подзадачи?

Помните, что мы говорили о задержке выше? Чем меньше «разговоров в сети», тем быстрее могут выполняться процессы.

Если простой задаче требуется 1 секунда для передачи данных по сети, то задача, состоящая из 1 миллиона таких простых задач, займёт целую вечность.

Вот если бы эта простая задача получала данные не через сеть, а из своей локальной памяти, этот запрос занял бы всего 10 наносекунд! В 100000000 раз быстрее.

Таким образом, наша главная цель должна состоять в том, чтобы уменьшить количество разговоров по сети.

Мы можем сделать это, взяв большую задачу и разделив её на независимые подзадачи.

Независимые, так что отдельный ПК может работать над этой подзадачей без необходимости какого-либо доступа к сети (до тех пор, пока задание не будет завершено и результат не будет отправлен обратно на хост).

Давайте сделаем пример. Рабочая нагрузка/задача, которую можно легко распараллелить:

Обработка изображений (например, пакетное масштабирование изображений до другого разрешения)

Если вы хотите изменить размер 1000 изображений на 4 компьютерах, нет ничего проще, чем изменить размер 250 изображений на каждом компьютере.

Задачу изменения размера 1000 изображений можно легко разделить на 1000 подзадач. Каждое изменение размера изображения является одной подзадачей.

Рендеринг 3D-анимации

Это работает так же. Рендеринг анимации, состоящей из 100 кадров, можно легко разделить на 100 отдельных подзадач. Рендеринг 1 кадра является подзадачей.

Если бы у вас было 100 ПК, эта анимация из 100 кадров отображалась бы в 100 раз быстрее, чем на одном ПК (оптимально).

Что, если бы у нас был 101 ПК? Или 1000 ПК? Поможет ли это?

Поскольку подзадачи не могут быть легко разделены дальше, наличие большего количества компьютеров, чем количество подзадач, не поможет ускорить процесс.

Это подводит нас к следующему разделу:

Можно ли объединить вычислительную мощность двух ПК для игр

Это пример задачи, которую нельзя разделить на подзадачи:

Вы не можете разделить запуск игры на подзадачи, которые выиграют от запуска на нескольких ПК. Из-за задержки.

Допустим, вы хотите использовать видеокарту на дополнительном ПК для графических вычислений, а не на основном ПК, на котором запущена ваша игра.

Поскольку графическому процессору требуется доступ к данным 3D-модели, данным сцены, текстурам, анимации заданного уровня в режиме реального времени, 60 раз (или более) в секунду, ваше сетевое соединение слишком медленное и имеет неподходящую задержку для отправки требуемых данных. Вы столкнётесь с ужасным отставанием.

Любая задача, требующая взаимодействия в реальном времени, обычно не подходит для выполнения на нескольких ПК.

Конечно, вы можете просто запустить игру на своём втором ПК, а также удаленно / совместно использовать экран и управлять этим вторым ПК с вашего первого ПК, но это не объединяет вычислительную мощность. Это просто игра на втором ПК и управление им с первого.

Задержка намного меньше, но некоторая задержка всё же есть, так как готовые отрендеренные кадры все равно должны быть отправлены вам по сети для отображения на мониторе вашего первого ПК. Кстати, именно так работают онлайн-игры.

Что насчёт стриминга?

Есть случай, когда подключение двух ПК может быть полезно для геймеров. Если вы любите транслировать свои игровые достижения аудитории, делегирование задачи потоковой передачи на второй компьютер может быть невероятно полезным.

Если использовать термины, которые мы ввели выше: запуск игры – это одна (под) задача, запуск потока – другая (под) задача. Хотя это не идеально масштабируется, у вас есть две задачи, и потоковая трансляция может быть передана на второй компьютер без каких-либо проблем.

Это не только высвобождает ресурсы главного компьютера, позволяя процессору и видеокарте сосредоточиться на обработке игрового приложения, но и обеспечивает безопасность.

Если ваш компьютер выходит из строя, второй компьютер всё ещё может запускать поток в режиме реального времени без перерыва. Зрители по-прежнему будут видеть вас кристально чистыми, даже если игра полностью остановится.

Для потоковой передачи с двух ПК вам понадобится специальное периферийное устройство, называемое картой захвата. Она подключается как к игровому, так и к потоковому компьютеру. Она захватывает аудио и видео с игрового ПК и выводит его на потоковый ПК, чтобы его можно было обработать с помощью потокового приложения, такого как OBS или XSplit.

Как объединить вычислительную мощность нескольких ПК

Допустим, вам нужно объединить компьютеры, как вы можете это сделать? Что ж, есть разные методы, которые вы можете использовать, некоторые из них более прямолинейны и просты, чем другие.

Объединение компьютеров через сеть

Мы уже немного говорили о сетевых соединениях.

Это, пожалуй, самый простой способ соединить несколько компьютеров друг с другом. Вы можете использовать устройства в сети домашней группы (Windows), чтобы обмениваться файлами и периферийными устройствами.

Это также шаг, который позволяет определенному специализированному программному обеспечению (например, Render Manager Thinkbox Deadline) использовать вычислительную мощность обоих ваших ПК за счёт возможностей конкретного приложения.

Программные возможности для объединения ПК

Специализированные приложения позволят использовать компьютеры, подключенные к сети, для обработки определенной рабочей нагрузки.

Например, некоторые механизмы 3D-рендеринга, такие как OctaneRender, будут иметь опцию «сетевой рендеринг». Использование этой опции в настройках позволит вам отправлять задачи рендеринга на второй компьютер одним нажатием кнопки (после некоторой настройки).

Менеджеры рендеринга

Поскольку у вас может быть более одной конкретной рабочей нагрузки, которую вы хотели бы распределить по сетевым компьютерам, имеет смысл использовать сторонний диспетчер рендеринга.

Менеджеры рендеринга – это инструменты, которые могут управлять заданиями по обработке для самых разных программ. Они ставят в очередь, распределяют и назначают задания на основе вычислительных возможностей различных ПК и собирают результат для дальнейшего использования.

Если вы хотите сделать инвестиции и создать собственную рендер-ферму, ваши компьютеры могут стать узлами рендеринга. Эти узлы рендеринга впоследствии контролируются менеджером рендеринга.

Как следует из названия, это приложение управляет любыми процессами рендеринга и позволяет назначать задачу через любое устройство в рендер-ферме.

Одним из таких приложений Render Manager является Deadline от Thinkbox.

Параллельная виртуальная машина

Две широко используемые формы распределенных вычислений: параллельная виртуальная машина (PVM) и интерфейс передачи сообщений (MPI). Они немного сложнее и сложны в настройке.

PVM позволяет вам подключать разнородные компьютеры (в основном, ПК с разной аппаратной архитектурой, например, AMD или Intel) для параллельных операций.

Интерфейс передачи сообщений

Когда дело доходит до MPI, VirtualBox находится там, где он есть. Вы можете использовать это приложение для подключения нескольких гостевых машин к единой виртуальной машине.

VirtualBox также позволяет создавать гостевые операционные системы на устройстве, что даёт вам возможность тестировать приложения в разных операционных системах (если есть проблема совместимости).

Например, если вы используете Mac, но приложение, которое вы хотите запустить, работает только в Windows, вы можете установить виртуальную ОС и подключить свои отдельные компьютеры к этой ОС и заставить их выполнять приложение.

Я знаю, это звучит сложно, но на самом деле это проще, чем кажется.

В конце концов, вы всегда ограничены узким местом, которое создает сетевое подключение.

Имеет ли смысл объединение нескольких компьютеров

Как уже говорилось, это зависит от выполняемых вами рабочих нагрузок.

• Можно ли разделить вашу рабочую нагрузку на независимые подзадачи? (это хорошо для распределения между несколькими ПК). Примеры – пассивные задачи, такие как рендеринг, пакетная обработка.
• Или ваши рабочие нагрузки сильно зависят от задержки? (это плохо для распределения между несколькими ПК). Примеры – активные задачи, такие как игры, активная работа в программном приложении.

Можно ли объединить ноутбук и ПК

Конечно! Ноутбуки – это просто ПК в другом форм-факторе, поэтому всё вышесказанное относится и к ним.

Однако, их более низкая производительность по сравнению с настольными ПК или серверами не делает их моим первым выбором.

Если у вас уже есть ноутбук, смело используйте его, но не покупайте дополнительный ноутбук для повышения производительности.

Производительность на рубль всегда будет хуже в ноутбуках. Они сделаны, в первую очередь, из соображений мобильности.

Выводы

Объединение вычислительной мощности двух или более ПК может значительно повысить вашу эффективность, ускорить рабочие нагрузки и снизить риск потери данных или потери времени.

Конечно, для новичков это может быть несколько сложно настроить, но – для правильных задач – это может стоить каждой потраченной минуты и каждой копейки.

Просто помните: это метод, используемый в основном для разделения процесса на подзадачи и распределения их по разным машинам, чтобы они могли выполняться одновременно.

Как объединить мощьности двух компьютеров

Можно ли объединить вычислительную мощность 2 компьютеров?

Вот несколько вопросов, я бы хотел, чтобы вы меня просветили.

1. Можно ли объединить вычислительную мощность 2 компьютеров?
2. Как это сделать?

Непрозрачно, когда работающая программа может каким-то образом использовать второй компьютер для выполнения кода, поскольку они логически разделены, и процессор не может обмениваться данными или получать доступ к памяти друг друга.

Это не значит, что вы не можете объединить вычислительную мощность:

1. Определенное программное обеспечение может иметь компоненты, которые могут выполняться на других машинах, например, сворачивание белка, SETI @ home. Они, как правило, специализированные, то есть вы не можете запустить Excel и сказать ему использовать другой компьютер для вычислений.
2. Если вы выполняете задачи с интенсивным использованием процессора, вы можете использовать дополнительный компьютер для их запуска, например, кодирование / перекодирование видеопотока.

Если вы хотите каким-либо образом использовать дополнительный компьютер, крайне важно иметь возможность удаленного управления. Два способа сделать это через некоторый вид удаленного доступа (RDP, VNC) или альтернативно что-то вроде синергии +.

Скажем, например, у меня есть 4 ГБ ОЗУ на моем ноутбуке и 4 ГБ на моем ПК. Позволит ли RDP виртуально запускать програн с 8 ГБ ОЗУ?

Одна из моих наиболее часто используемых строк — Да и Нет!

Да, это возможно — для определенных приложений, которые предназначены для работы таким образом. (Обычно известный как кластер — Дальнейшее чтение здесь )

Нет, невозможно (по крайней мере, насколько я знаю) взять два готовых компьютера, «связать» их вместе и получить объединенную память, вычислительную мощность и все остальное.

шарлатан, да, и я сказал для некоторых приложений . Поскольку вопрос был помечен Windows-7, я предположил, что он имел в виду ежедневный компьютер с любой готовой программой . В любом случае — кластеры Beowulf не требуют специально написанные заявления? . Я не эксперт, никогда не пользовался им, но я быстро прочитал beowulf.org/overview/index.html (особенно два последних абзаца)

извините, удалил мой предыдущий комментарий после перечитывания и заметил, что вы уже связаны с концепцией кластеризации. Beowulf разработаны на основе готовых компонентов и являются одним из способов «связать» несколько систем вместе, но вы правы, что они не работают для программ, которые специально не предназначены для них.

Это очень возможно! Но, судя по простоте вашего вопроса, я предполагаю, что вы хотели бы просто запустить программу, которая волшебным образом сделает ваш компьютер в два раза быстрее, что невозможно.

Вы должны понимать, что при запуске программы она поддерживает свое состояние, провоцируя ЦП перемещать память между регистрами жесткого диска, ОЗУ и ЦП, а также адреса различных компонентов (таких как видеокарты или сетевые карты). Проблема с использованием процессора с другого компьютера в том, что ему нужен доступ к той же памяти. А поддержание зеркального отображения памяти вашего компьютера на другом компьютере требует таких больших накладных расходов, что это легко побеждает цель добавления другого компьютера для повышения производительности ��

Но тип вещей, которые можно разделить между несколькими компьютерами, — это рендеринг изображений или некоторые математические вычисления, которые могут работать независимо.

Если вам нужен способ объединения вычислительных мощностей двух ПК в один, самый простой способ сделать это — настроить их оба в качестве хостов виртуальных машин с использованием программного обеспечения, такого как VMWare ESXi (предупреждаем, что для этого потребуется устройство с совместимым оборудованием) и создание группы ресурсов или кластера и создание виртуальной машины, которая использует ресурсы обоих компьютеров. Это НЕ даст вам полной скорости в 2 раза (вы потеряете ресурсы из-за виртуализации) и является ограниченным решением из-за вероятных требований совместимости, но это самый «правильный» ответ на ваш вопрос. Виртуальная машина будет работать как один ПК с вычислительной мощностью обоих хостов минус накладные расходы, необходимые для поддержки виртуализации.

Re: Как объединить мощьности двух компьютеров?

Ставишь на оба компьютера одинаковые ОС и набор программ. Настраиваешь размещение домашнего каталога, чтобы на обоих компьютерах он смотрел на один и тот же диск. Нужную программу запускаешь на свободном компьютере.

Или что тебе надо?

Подключение блоков питания последовательно увеличивает напряжение*

* в случае параллельного или последовательного соединения можно использовать только блоки питания с одинаковыми характеристиками.

Чаще бывает, что срочно требуется блок питания на 24V или 36V, а в ближайшем магазине продаются только на 12V. В таком случае последовательно соединив два или три блока питания, вы увеличите общее напряжение (P = P1 + P2), а мощность и ток останутся неизменными (P = P1 + P2; I = I1 + I2).

В случае последовательного подключения блоков питания между собой соединяются клеммы противоположных (+ -, — +).

Можно ли объединить два компьютера в один для увеличения мощности

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Запрошенной темы не существует.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB | Kolobok smiles © Aiwan

Как это сделать правильно рассмотрим в этой статье.

У нас два одинаковых блока питания с одинаковыми параметрами. Но если один блок питания выдает напряжение больше второго даже незначительно, то на второй потечет обратный ток, что может быть губительно для него. Поэтому в выходную цепь нужно ставить развязывающие диоды.

А схема подключения двух блоков питания параллельно вот такая.

Первое что мы делаем это запараллеливаем питание 220 V. Ноль с нолем, фазу с фазой и землю с землей. Сюда будет подключаться питающий кабель 220 вольт.

Далее соединяем между собой минусовые клеммы выходного напряжения 12 вольт

Берём диодную сборку или два мощных диода. Анод одного диода подключаем к плюсу выходного напряжения 12 вольт одного блока питания, а анод второго диода к плюсу выходного напряжения второго блока питания. Катоды же диодов соединяем между собой. От катодов пойдет провод на плюс контроллера RGB. На минус контроллера пойдет провод с минусов блоков питания, которые мы соединили перемычкой. Как подключить светодиодную ленту RGB самостоятельно можете прочитать здесь.

Диоды работают как ключи и обратный ток не пойдет на второй блок питания даже если напряжения на выходах блоков будут различаться.

Мы получили 12 вольт 300 ватт в идеале. На самом деле из-за внутреннего сопротивления диодов на выходе будет меньше. Но всё равно будет вполне достаточно.

Минус параллельного соединения блоков питания в том, что при выходе из строя, по какой либо причине, одного блока, вся нагрузка ляжет на второй. И его мощности не хватит для нормальной работы всей схемы, и он тоже выйдет из строя. Поэтому, конечно, целесообразней использовать один мощный блок питания.

Тем не менее параллельное соединение блоков питания имеет право на жизнь.

Тихое и эффективное охлаждение

1 УСТАНАВЛИВАЕМ ВЕНТИЛЯТОР НА КОРПУС. Несколько жестких дисков и видеокарта без отвода горячего воздуха сильно нагревают компьютер. Вследствие этого вентиляторы работают на предельной мощности, производительность падает, а оборудование быстрее выходит из строя. Тихий вентилятор на корпусе отведет большое количество горячего воздуха из компьютера. Определите размер вентиляционной решетки на задней стенке ПК. Прикрутите подходящий кулер и подключите его к разъему питания «Case Fan» вашей материнской платы.

2 МЕНЯЕМ БЛОК ПИТАНИЯ. Как правило, именно при модернизации видеокарты необходимо определить, хватит ли мощности блока питания для новой конфигурации. Для компьютеров среднего класса с такой же графической картой, как в нашем примере (NVIDIA GT 630), мы рекомендуем использовать БП на 500 Вт. Поменять БП несложно: отсоедините все кабели электропитания, а также открутите четыре винта на задней стенке и извлеките блок питания. Установка осуществляется в обратном порядке.

3 ИСПОЛЬЗУЕМ ТИХИЙ КУЛЕР ПРОЦЕССОРА. Поставляемые вместе с процессорами «боксовые» вентиляторы дешевые, но при этом довольно громкие. Хорошие современные кулеры просты в установке (см. раздел «Увеличиваем скорость работы ПК», этап 5). Если вы предпочтете башенный вариант (Tower), у которого поток идет параллельно материнской плате, необходимо, чтобы он отводил горячий воздух к кулеру на корпусе.

можно ли объединить два компьютера в один для увеличения мощности

Здравствуйте!
Посоветуйте как из двух мощных компов сделать один суперкомпьютер.
Конфиги компов:
1)
CPU Type HexaCore Intel Core i7-4960X Extreme Edition, 3600 MHz (36 x 100)
Motherboard Name Asus Rampage IV Black Edition (2 PCI-E x1, 4 PCI-E x16, 8 DDR3 DIMM, Audio, Gigabit LAN, WiFi)
Motherboard Chipset Intel Patsburg X79, Intel Ivy Bridge-E
System Memory 65475 MB (DDR3-1600 DDR3 SDRAM)
Video Adapter NVIDIA GeForce GTX 650 (2 GB)

2)
CPU Type HexaCore Intel Core i7-4960X Extreme Edition, 4000 MHz (40 x 100)
Motherboard Name Asus Rampage IV Black Edition (2 PCI-E x1, 4 PCI-E x16, 8 DDR3 DIMM, Audio, Gigabit LAN, WiFi)
Motherboard Chipset Intel Patsburg X79, Intel Ivy Bridge-E
System Memory 65475 MB (DDR3-1600 DDR3 SDRAM)
Video Adapter NVIDIA GeForce GTX 650 (2 GB)

Есть еще старенький сервер(шумит сильно), можно его задействовать.
Тип ЦП 2x QuadCore Intel Xeon E5405, 2000 MHz (6 x 333)
Системная плата Intel Alcolu S5000PAL (1 Adaptive Slot, 1 PCI-E Riser Slot, 8 FB-DIMM, Video, Dual Gigabit LAN)
Чипсет системной платы Intel Blackford 5000P
Системная память 8185 МБ

Оба используются для расчетов в ANSYS HFSS, последнее время стало не хватать ресурсов компов (из последнего симуляция не запустилась т.к. требовала больше чем 64 гб памяти).

1) Хотелось бы получить конфигурацию в которой в диспетчере задач отображалось 12 ядер и 128гб оперативки для приложений. Приложения использовали эти ресурсы как один пк такое возможно?
Имею начальные навыки работы с Линукс и Вин сервер.
2) Погуглил про Open Mosix. Можно ли развернуть кластер с помощью Mosix, а поверх например установить Proxmox + Windows.

Хотелось бы загрузить все ядра одной задачей. В будущем планирую на нем рендерить 3д.
Кто сталкивался с подобным, какие варианты посоветуете?

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

Однако это очень дорого.

Что подешевле

Зато есть перспектива сборки суперкомпьютера на более доступных процессорах AMD Opteron G34, Intel Xeon LGA2011 и LGA 1366.

Таким, образом, мой выбор процессоров для суперкомпьютера – Opteron 6386 SE, Opteron 6344, Xeon E5-2687W и Xeon E5-2630.

Материнские платы

PICMG

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.

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.

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.

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.

Один компьютер хорошо, а два лучше

Проанализировав работу пользователей в сети, я пришел к выводу, что полноценная сеть не всегда и нужна. Однако она позволяет усилить вычислительные мощности рабочей станции, поскольку здесь используются ресурсы всех объединенных в нее компьютеров. Так почему бы не применить некоторые сетевые технологии для работы на локальном компьютере, не подключенном к сети? Правда, в таком случае компьютер должен быть не совсем обычным, скорее это будут два ПК в одном. Бывает, что когда пользователи обновляют свою технику, то старый, вполне работоспособный ПК остается не у дел. Здесь мы рассмотрим, как смогут вместе работать два компьютера.

Для реализации данной технологии необходимы сетевые адаптеры на обеих машинах. Компьютеры могут быть соединены либо перекрестным кабелем (витой парой), либо через имеющиеся в достаточно широком ассортименте дополнительный концентратор или коммутатор, что позволит в дальнейшем включить оба компьютера в сеть.

На моем столе стоят две машины: новая рабочая станция и восьмилетний ПК. Первая прекрасно работает с офисными приложениями и специальными программами, а второй. даже не имеет мыши, клавиатуры и монитора (к сожалению, не все системные платы допускают такую работу), а с внешним миром его связывают два кабеля: витая пара — с новым компьютером, кабель RS232 — с модемом. Любой другой человек, кроме меня, сочтет его просто отдельно стоящим корпусом. В дальнейшем не будем акцентировать внимание на возрасте компьютеров, поскольку это несущественно, а идентифицируем их роли, присвоив имена. Компьютер с монитором назовем PIU (The processor with the interface of the user — процессор с интерфейсом пользователя), а отдельно стоящий компьютер — APEC (The auxiliary processor for external connections — вспомогательный процессор для внешних подключений). В действительности назначение этих компьютеров, конечно, шире, чем определено кратким именем. Они могут быть конструктивно исполнены как отдельными устройствами, так и собранными в одном корпусе. Иногда могут потребоваться дополнительные устройства.

Области применения такого компьютерного тандема (далее — комплекса) очень многообразны. Здесь же будет рассмотрена работа комплекса в качестве обычной рабочей станции, обладающей необычными свойствами.

Практически любому компьютеру приходится функционировать вместе с окружающей его специальной техникой (см. рисунок) — принтерами, сканерами, модемами, коммутаторами и др. Каждое из них имеет свой драйвер, обеспечивающий его работу в среде ОС, установленной на рабочей станции. Чем активнее используется компьютер, тем больше задач ему приходится решать одновременно.

Вам наверняка приходилось обращать внимание на тот факт, что компьютер начинает «тормозить» во время выполнения тех или иных задач, требующих значительных ресурсов. А в процессе подключения к Интернету, во время вывода объемных материалов на печать или при обмене большими файлами по сети работа на компьютере практически останавливается. Если же еще ко всему постоянно включен антивирусный монитор, то. Можно, конечно, наращивать вычислительную мощность рабочей станции, регулярно приобретать новые компьютеры или купить такую машину, ресурсы которой перекрывают все предполагаемые потребности. Вы заплатите высокую цену за такой суперкомпьютер, а потом окажется, что б?ольшую часть времени его ресурсы используются нерационально, да и «устаревшая» техника будет пылиться без дела. Но есть и другое решение: разделить процессы, происходящие в компьютере, на непересекающиеся потоки. Один из вариантов — запускать эти процессы в отдельном устройстве, временная перегрузка которого не приведет к торможению или остановке процессов, открытых пользователю. Таким устройством может стать либо отдельный компьютер, либо дополнительная системная плата, установленная в одном корпусе с основной.

На рисунке данное устройство представлено в виде комплекса, содержащего в себе компьютеры PIU и APEC, причем каждый со своей операционной системой. Выбор ОС зависит от множества факторов, но одно из важнейших условий — она должна поддерживать работу в сети. Кроме того, необходимо, чтобы APEC мог работать без клавиатуры и монитора. В противном случае придется подключить к нему старые.

Соберем PIU и APEC в единый комплекс. Специальных стандартов или правил для объединения компьютеров нет, многое зависит от характера поставленных задач и технических возможностей. Как вариант можно рекомендовать соединение двух машин с помощью сетевого кабеля и сетевых адаптеров. В этом случае если оба компьютера работают, то связь между ними обеспечивается именно по сети, а процессы, идущие на них, практически не взаимодействуют между собой. Если же операционные системы слабо подвержены зависанию (например, Windows 2000), то получившийся комплекс кроме высокой надежности будет обладать и широкими возможностями по распределению задач между PIU и APEC.

Предчувствую вполне резонный вопрос: как же мы будем распределять задачи, если можем общаться только с одной машиной? С ответа на него и начинается огромное поле для экспериментов. Сейчас существует несколько способов удаленного взаимодействия с Рабочим столом, из которых успешно прошли испытания следующие:

Во всех трех случаях ОС компьютера PIU может быть любая версия Windows, начиная с 95-й. Для APEC во втором и третьем случаях выбор очевиден, а в первом — любая версия Windows, начиная с 95-й. При достаточности ресурсов у APEC во втором и третьем случаях можно использовать одновременно более одного сеанса работы. Это позволит решать отдельные специфические задачи, связанные с длительными вычислениями или продолжительными наблюдениями за какими-либо процессами.

Существуют программы и для межплатформного взаимодействия компьютеров. В этом случае будет возможна работа вспомогательной машины в среде, например, Linux. Мы рассмотрим уже испытанный вариант, исправно работающий на протяжении двух лет. Состав комплекса следующий:

Оба компьютера снабжены сетевыми адаптерами.

Для обеспечения бесперебойной работы компьютерам независимо от сетевого подключения к серверу присвоены фиксированные IP-адреса. На обе машины установлена программа RADMIN, причем для APEC в режиме сервиса (запускается при загрузке ОС). Кроме того, на APEC инсталлированы программы прокси-сервер, почтовый сервер, веб-сервер, ftp-сервер, сервер точного времени и антивирусная программа.

Монитор и клавиатура подключались к APEC только в процессе начальной установки системы и программы RADMIN. В дальнейшем для уменьшения нагрузки на систему программно был отключен видеоадаптер, что в данном случае привело лишь к появлению нескольких предупреждений в системных журналах. Программное отключение видеоадаптера (через Диспетчер устройств) можно выполнить тогда, когда комплекс уже настроен, а сам видеоадаптер не требуется ОС и программам.

Для удобного подключения к локальной сети использовался концентратор, через который обеспечивалась связь между компьютерами, но в случае отсутствия сети компьютеры можно соединить с помощью перекрестного кабеля. Если сетевые карты имеют BNS-разъемы, то соединить их можно и коротким коаксиальным кабелем.

Задачи, решаемые компьютерами PIU и APEC

Как и большинство рабочих станций, PIU используется для решения ежедневных задач. Специфика моей работы такова, что ко мне часто обращаются сотрудники со своими вопросами, но в это же время я должен оперативно запустить какую-либо программу, отредактировать или создать документ, получить отчет из базы данных, на создание которого может быть затрачено несколько минут. Кроме того, не должна останавливаться основная задача, выполняемая на данном компьютере, — разработка приложения. Связь с Интернетом обеспечивается по обычной телефонной линии (dial-up), причем ее качество оставляет желать лучшего (думаю, здесь мы не одиноки). Процедура отправки/получения почты может длиться десятки минут. Раньше в это время никаких других действий производить на компьютере не допускалось — случайный сбой мог привести к обрыву соединения. Теперь же задачи по отправке и получению почты взял на себя APEC. На PIU данная процедура занимает всего 2 с, а потом почтовый сервер сам регулярно по расписанию (или при получении очередного сообщения для отправки) дозванивается до провайдера, отправляет и получает почту. Одновременно можно спокойно продолжать работу на PIU. Бывает, что при подключении к Интернету ресурсы компьютера расходуются настолько активно, что работа с другими приложениями в данное время невозможна. Снова спасает APEC. Пока устанавливается связь, загружается страница или идут получение и отправка почты, можно спокойно работать. Как только связь установилась, подключаешься к любому ресурсу Интернета через прокси-сервер на APEC. Причем если комплекс включен в сеть, то в Интернет одновременно могут входить несколько человек.

Работа на компьютере всегда сопряжена с риском потерять данные. Чтобы уменьшить его, следует регулярно сохранять копии рабочих документов. Этим также занимается APEC в автоматическом режиме. По расписанию планировщика задач запускается процедура архивирования важных документов.

Часть задач по обработке данных, которые мне приходится выполнять, занимает весьма продолжительное время. Причем никаких действий от оператора не требуется, остается только ждать. Если переложить подобные задачи на процессор и память APEC, то можно будет продолжать работать, не тратя времени на ожидание. Кроме того, время от времени на APEC происходит синхронизация с часами на сервере точного времени в Интернете, а также работает антивирусный монитор, не отнимающий ресурсов у PIU.

Общение с APEC происходит либо с помощью обычных сетевых папок, либо под полным контролем через RADMIN. На Рабочем столе PIU допускается держать миниатюрное изображение Рабочего стола APEC — если потребуется, то его можно развернуть на весь экран.

Представляет интерес и то, что разрабатывать и «обкатывать» сетевые приложения (конечно, при условии, что программирование входит в круг ваших интересов и задач) позволяется на локальном рабочем месте. Если на APEC установить вторую сетевую карту и настроить маршрутизацию, то комплекс можно включать в любую сеть, не перестраивая внутренних связей и не применяя коммутатор. При этом PIU будет защищен от неблагоприятных воздействий из сети существенно лучше, чем при прямом включении через концентратор.

Программа RADMIN известна достаточно широко (см. «Компьютер, телефон, компьютер», «Мир ПК», №2/01), и ее настройка для работы с двумя компьютерами не вызовет затруднений. Но в случае применения на APEC системы Windows XP вы столкнетесь с одной проблемой: если на экране APEC (невидимом для вас) не выводится приглашение Windows XP или не происходит вход в сеанс пользователя, то RADMIN не срабатывает. В это же время на экране компьютера находится список пользователей, и radmin-server не загружен, причем наблюдается это тогда, когда APEC не включен в домен и используется функция быстрого переключения между пользователями. Но мы как раз и говорили о возможности работать в локальном режиме, где нет никаких доменов. Чтобы продолжить эксперименты с PIU и APEC, опишем процедуру подключения к компьютеру, работающему в среде Windows XP с помощью программы доступа к удаленному Рабочему столу. В справочной системе Windows XP этот вопрос освещен несколько запутанно даже для тех, кто имеет опыт работы с сервером терминалов для Windows 2000 Server, поэтому пройдем пошагово весь путь настройки доступа к удаленному Рабочему столу.

Для проведения описываемых настроек необходимо иметь обычный доступ к компьютеру в локальном режиме с его консоли (монитор, клавиатура, мышь), а также нужно быть администратором компьютера. Если предполагается, что с комплексом будут работать несколько пользователей, то всех их надо сделать членами группы «Пользователи удаленного Рабочего стола». Компьютер PIU может иметь любую операционную систему, начиная с Windows 95 OSR2.

На настроенном комплексе многие задачи будут выполняться в фоновом режиме. Например, если компьютер APEC настроен на прием факсов, то вам не придется отвлекаться от работы для получения сообщения или документа, но в любой момент вы легко просмотрите полученные материалы, открыв Рабочий стол APEC. И даже если у него окажется недостаточно ресурсов для комфортной работы при одновременном выполнении нескольких задач, вы не заметите этого — на экране PIU все будет происходить быстро. Если APEC на протяжении нескольких минут дозванивался до провайдера, затем в течение еще нескольких минут получал почту, то вы сможете, запустив почтовый клиент на PIU, в доли секунды получить все те сообщения, что были приняты на APEC. При отправке значительного объема информации по электронной почте вам также не придется смотреть, как медленно идет этот процесс, и переживать, когда оборвалась связь.

Разработчиков клиент-серверных приложений заинтересует работа сразу с двумя частями приложения — серверной и клиентской.

Если настроить параметры доступа, то можно минимизировать трафик и успешно работать при медленной связи (модем). Некоторую «неторопливость» связи вы компенсируете тем, что будете подключаться к своему компьютеру, находящемуся в десятках километров от вас. Придется, правда, настроить сервер удаленного доступа.

Расширить возможности комплекса помогут программы, перечисленные ниже. Их назначение понятно, а вот нужны ли они вам, вы определите сами с учетом тех задач, которые потребуется решать вашим компьютерам.

Все программы, кроме Remote administrator, бесплатны и могут работать с любой операционной системой семейства Windows.

Если вы уже имеете опыт настройки удаленного доступа к Рабочему столу, то можете начать эксперименты. В противном случае дождитесь следующего номера, где будут описаны все необходимые операции по настройке компьютеров.