Кластер из мини-ПК
Как стало известно CNews, российский разработчик электроники и робототехники, компания «Хамстер роботикс» доработала свой миникомпьютер HR-MPC-1 на отечественном процессоре «Байкал» и запустил его производство в серию. После доработки компьютеры стало возможным объединять в кластеры, после чего запускать на единой системе параллельные вычисления и разворачивать нейросети.
По сути мы имеем дело с настольным минисуперкомпьютером — высокопроизводительной гетерогенной многопроцессорной системой. Параллельный вычислитель выстраивается по типу башни. Для этого был разработан универсальный корпус мини-ПК, который позволяет использовать его как в одиночном, так и в иных вариантах сборки — до 10 штук.
Конструктивным ограничением в данном случае выступает лишь длина механического шпинделя. С точки зрения же простой интеграции (безотносительно соображений компактности) размер кластера в разумных пределах ничем не ограничен.
Для организации параллельного вычислителя отдельные компьютеры соединяются через порт Ethernet 1GB. В таком кластере один мини-ПК становиться головным и в дальнейшем распараллеливает задачи между другими миникомпьютерами.
На программном уровне для объединения мини-ПК между собой какое-либо специализированное ПО не создавалось. В «Хамстере» указывают, что компьютеры интегрируются по стандартному для параллельных систем интерфейсу передачи сообщений MPI (MessagePassingInterface), для которого существуют «привязки» к языкам С, С++, Fortran.
Сроки выпуска и цена
Как рассказал CNews один из руководителей «Хамстера» Роман Бурмистров, новинка уже с июля 2020 г. могла находиться в продаже, но планы по запуску продукта в серию нарушила пандемия коронавируса. Поэтому производство печатных плат для мини-ПК запущено только сейчас.
К настоящему моменту уже также оплачен выпуск всех других необходимых запчастей. Сборочное производство у «Хамстера» свое. Выпуск первой серийной партии ожидается в конце сентября 2020 г. Ее объемы компания не указывает, рассчитывая на спрос со стороны заказчиков на уровне 50-100 тыс. штук в год.
Среди этих заказчиков в контексте взятого государством курса на импортозамещение в «Хамстере» называют госучреждения, госкорпорации, учебные заведения, а также компании, работающие с государством, предприятия финансового сектора и частных лиц. Ранее со слов Бурмистрова можно было заключить, что с HR-MPC-1 предварительно успели познакомиться в «Росатоме» и РЖД.
В продажу компьютеры предположительно поступят в октябре-ноябре 2020 г. Цена за один мини-ПК составит от $220 до $400 в зависимости от комплектации.
Стоимость разработки HR-MPC-1 в «Хамстере» не раскрывают, но подчеркивают, что ее финансирование осуществлялось полностью на средства организации, без каких-либо государственных вливаний. Помимо Бурмистрова, основными разработчиками выступили его коллеги Максим Борисов и Владислав Стаин.
Технические подробности
В HR-MPC-1 задействован первый процессор из отечественной линейки «Байкал» — 28-нанометровый «Байкал-Т1» (новое название BE-T1000) компании «Байкал электроникс», но в перспективе применение получит и новый ARM-процессор «Байкал-М». Для предустановки была выбрана ОС «Альт Линукс» компании «Базальт СПО».
Действующий процессор располагает двумя суперскалярными ядрами P5600 MIPS 32 r5. Используется оперативная память DDR3 на 1600 МГц. Энергопотребление составляет 5 Вт.
Новинка оснащена портами 1 Gb Ethernet, SATA 3.0, M2 mSATA, интерфейсами USB 2.0, I2C, SPI, UART, RS-232, RS-485, HDMI, VGA. Габариты одного мини-ПК составляют 135 х 115 х 35 мм. Используемой в нем платы — 120 мм х 105 мм. Одиночные мини-ПК оснащены креплением к задней стенке монитора.
Ожидается портирование на вычислитель библиотеки для создания нейросетей российской компании «Нейронные сети Ашманова».
Кто является аналогом
Концептуально Бурмистров считает HR-MPC-1 аналогом компьютеров известной линейки производительных настольных ПК Intel семейства NUC (Next Unit of Computing). Такие ПК не занимают много места, легко транспортируются и с большей частью периферии способны взаимодействовать по беспроводной связи. Для полноценной работы к ним отдельно подсоединяется накопитель форм-фактора mSATA (или 2,5” SATA).
Впервые NUC были представлены Intel в 2013 г. Первое поколение работало на процессорах Celeron Sandy Bridge, второе на Core i3 и Core i5 Ivy Bridge, в третьем использовалась архитектура Haswell.
В начале 2017 г. было представлено седьмое семейство NUC Baby Canyon на чипах Intel Core i3, i5 и i7 поколения Kaby Lake-Uс TDP от 15 Вт до 28 Вт. В марте 2018 г. Intel появились NUC Hades Canyon на четырехядерных процессорах Intel Core Kaby Lake с графическим чипом Radeon RX Vega M GH.
В ноябре 2019 г. CNews писал, что Intel снимет с производства сразу семь моделей NUС, а после февраля 2020 г. прекратит их поставки. В их число вошли устройства Crimson Canyon (NUC 8 Home) на так и не ставших массовыми 10-нанометровыми процессорах Cannon Lake.
В конце января 2020 г. стало известно, что Intel намерен развивать линейку NUC в сторону увеличения производительности при снижении общего энергопотребления и сохранении сверхкомпактного форм-фактора 10 х 10 см.
