Billiger Supercomputer aus Raspberry Pi und Lego

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ChristianB
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Billiger Supercomputer aus Raspberry Pi und Lego

#1 Ungelesener Beitrag von ChristianB » 13.09.2012 11:51

Ein Professor an der Universität von Southhampton (GB) hat, zusammen mit seinem Sohn, einen ARM-basierten Supercomputer gebaut. Für nur 2500 GBP (etwa 3100 EUR / 4000 USD) wurden 64 Raspberry Pi Boards mit 16GB SD Karten und etlichen Legosteinen zusammengeschalten und sind nun als Rechencluster nutzbar. Das System läuft mit dem Debian Linux Betriebssystem und kann dank einer ausführlichen Anleitung von jedermann nachgebaut werden.

Quelle: University builds cheap supercomputer with Raspberry Pi and Legos

chrisp
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Re: Billiger Supercomputer aus Raspberry Pi und Lego

#2 Ungelesener Beitrag von chrisp » 13.09.2012 12:11

Das klingt für mich zwar wenig sinnvoll, cool ist es aber dennoch irgendwie. Sicher kann man die Leistung günstiger und weniger aufwändig erreichen, aber bestimmt nicht so redundant wie in dem Fall.

Was mich interessieren würde wären die PPD Werte auf einem Raspberry PI wenn jemand Folding@Home für ARM bringen würde. Der hat ja eine *relativ* kräftige GPU und bei Optimierung auf diese spezielle Hardware kann man sich (ok, ich mir..) ja fast einen PlugHomeComputer-Crunch-Cluster vorstellen.

Bei entsprechender Verfügbarkeit in einem deutschen Shop werde ich zumindest auch mal zuschlagen :good:
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Michael H.W. Weber
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Re: Billiger Supercomputer aus Raspberry Pi und Lego

#3 Ungelesener Beitrag von Michael H.W. Weber » 13.09.2012 17:36

Naja, also während ich die Idee des Board-Stapelns mittels LEGO absolut genial finde, dürfte das Compüterchen trotz der 45 GHz "combined CPU power" und den 256 MB RAM pro Knoten (16 GB total) doch eher kaum Rechendurchsatz haben oder? Die Knoten sind doch per RJ45 und "switch" vernetzt. Kann man da überhaupt parallelisiert was Aufwendiges rechnen? Wäre mal eine Frage an unsere Experten hier... Habe selbst von HPC wenig Ahnung. Ist doppelte Fließkommagenauigkeitsrechnung möglich? 32 oder 64 Bit System?
Schade dass der Artikel kaum Details hergibt. Stromaufnahme müßten etwa 3,5 W pro Brett sein (also ca. 250 W für die), ob das unter Vollast gilt, weiß ich nicht und von der GPU weiß ich rein gar nichts.
Fragen über Fragen...
Alles in allem gehört ARM auf jeden Fall die Zukunft.

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Re: Billiger Supercomputer aus Raspberry Pi und Lego

#4 Ungelesener Beitrag von Dunuin » 13.09.2012 17:55

700mA bei 5V also 3,5 Watt (+ wohl noch 10%-20% mehr, weil man ja auch erst die 230V zu 5V wandeln muss). Wenn ich da ein Cluster gebaut hätte, dann hätte ich aber vermutlich lieber die internen Linearregler umgangen (5V auf 3,3V ist immerhin 1/3 Verlustleistung, die am Widerstand zu Wärme verbraten wird) und die extern per Stepdown-Regler versorgt. Da hätte man dann noch gute 20-30% weniger Strommverbrauch und Hitzeentwicklung.

Das mit dem Lego finde ich aber auch Klasse. Passt ja wirklich wie die Faust aufs Auge und gut für so eine gemeinsame Bastelstunde für Jung und Alt.
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Re: Billiger Supercomputer aus Raspberry Pi und Lego

#5 Ungelesener Beitrag von Grodahn » 14.09.2012 05:51

Ich finde leider die Mails nicht mehr. Vor ein paar wochen hab ich mit wem aus der Distributed.net Mailingliste geschrieben der auf seinem HTC-Handy rechnete. Dessen 500Mhz - ARM schaffte ca. 5% der Leistung eines Intel Core 2 Duo 2,1Ghz. Jedoch war das auch ein ARM älterer Generation, die neuen sollten ca doppelten Durchsatz erzeugen vermutete er.
Das zusammengenommen mit dem höheren Takt läge die Performance also bei rund 15% eines Core 2 Duo, der Cluster hätte also grob überschlagen die mathematische Kapazität von 64 * 0,15 = 9,5 dieses C2D.
Aus der Distributed.Net-Welt betrachtet währen das ca. 2 Intel ix3500 mit 3,4Ghz. Und das bei gerade einmal 250Watt (die noch Optimierungspotentioal haben wie bereits erwähnt).
Als 24/7 - System würde sich der Cluster also nach ca 4 Jahren gegenüber 2 x i5 armortisieren

Berechnung:
Verbrauch i5: 2 x 250Watt
Verbrauch Pi-Cluster: 250Watt
250Watt Differenz
(250Watt x 24 x 7 x 365) x 0,229?/kw/h = ca 500 Euro im Jahr Mehr Strom für die i5

Anschaffungskosten 2 x i5-System: 1000 Euro
Anschaffungskosten Pi-Cluster 3000 Euro
Differenz 2000 Euro

Andererseits wiederrum:
- dnet - Clients skalieren linear mit der anzahl der Kerne da jeder für sich arbeitet und nahezu kein Overhead entsteht
- Beide dnetc-Projekte verfügen über stark optimierte Arm-Cores und verwenden hauptsächlich Integerberechnungen, liefern also recht optimale Bedingungen für ARM
- Die VideoCore 4 - GPU ist zwar programmierbar, jedoch soweit ich weiß gibt es da keine Standartschnittstelle wie OpenCL für.

Hier ist eine ähnliche Überlegung:
http://www.raspberrypi.org/phpBB3/viewt ... f=9&t=1560

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Re: Billiger Supercomputer aus Raspberry Pi und Lego

#6 Ungelesener Beitrag von Grodahn » 14.09.2012 06:07

Hier sind ein paar Benchmarks für den PI:
(http://bugs.distributed.net/show_bug.cgi?id=4491)

[Jun 08 00:29:58 UTC] OGR-NG: Benchmark for core #3 (FLEGE 2.0 ARMv5)
0.00:00:17.44 [3,212,549 nodes/sec]
[Jun 08 00:29:58 UTC] OGR-NG benchmark summary :
Default core : #-1 (undefined)
Fastest core : #3 (FLEGE 2.0 ARMv5)
[Jun 08 00:30:35 UTC] RC5-72: using core #2 (XScale 1-pipe).
[Jun 08 00:30:53 UTC] RC5-72: Benchmark for core #2 (XScale 1-pipe)
0.00:00:16.08 [774,144 keys/sec]
[Jun 08 00:30:53 UTC] RC5-72 benchmark summary :
Default core : #-1 (undefined)
Fastest core : #2 (XScale 1-pipe)

Und hier im Vergleich ein C2D 2,1Ghz (nur einer der beiden Kerne)
[Sep 14 05:04:38 UTC] OGR-NG #b:27/17-10-8-33-1-6+54-11-12-14 [38,767,277,609]
[Sep 14 05:04:59 UTC] OGR-NG: Benchmark for core #3 (cj-asm-sse2)
0.00:00:17.03 [35,851,203 nodes/sec]

Der Pi kommt also nur auf ca 6% der OGR-NG-Leistung eines kompletten C2D.

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Re: Billiger Supercomputer aus Raspberry Pi und Lego

#7 Ungelesener Beitrag von Michael H.W. Weber » 14.09.2012 13:10

...bleiben dennoch etliche meiner Fragen noch offen.

ARM ist ja nun in gewisser Weise ein Baukastensystem. Da könnte man doch mal etwas zusammenschustern, das genau unsere Anforderungen erfüllt? Auf Basis des Cortex A15? 8)

Michael.
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Re: Billiger Supercomputer aus Raspberry Pi und Lego

#8 Ungelesener Beitrag von Dunuin » 14.09.2012 15:25

4x 1180 floating point MIPS; 4x 2436 integer MIPS

Wenn ich den BOINC-Benchmarks glauben darf, dann steht der ARM echt gut da:
41% der FP-MIPS meines Phenom II 955BE bei 4x 3,6 GHZ
27,5% der Integer-MIPS meines Phenom II 955BE bei 4x 3,6 GHZ
Das war der A9. Der A15 soll laut Wiki 40% mehr Leistung haben wie der A9.

Das Raspberry Pi soll halt ein möglichst billiges Embedded-Linux-Board sein. Also möglichst so langsam und klein, dass da gerade noch so Linux draufpasst, was natürlich nicht die beste Voraussetzung für einen Cluster ist, bei dem es nur auf die Rechenleistung ankommt.
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