Clustered-Pi Zero : un assemblage original basé sur le Cray-1

Le Cray-1 est une machine emblématique d’une époque, celle où les ordinateurs étaient rares et forts chers. Du coup, leur mise en scène esthétique se justifiait parfaitement.

Avoir un Cray-1 n’était pas donné à toute entreprise en 1976, ce genre d’engin coûtait une véritable fortune. Par son prix d’achat bien entendu mais également parce que l’infrastructure qui le justifiait était également fort chère. Les salaires des gens qui allaient s’en occuper étaient élevés. Un ensemble de facteurs qui expliquait pourquoi Cray – comme certains de ses concurrents – travaillaient beaucoup le design de leurs produits. Quitte à payer un engin de ce type très cher, autant qu’il soit plus esthétique qu’un meuble en métal, pour qu’on puisse l’exposer quelque part. Histoire de montrer à la fois sa modernité et son pouvoir.

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Un Cray 1-S/2200 à la NASA en 1982

Aujourd’hui, les serveurs sont légions et si les superordinateurs sont toujours produits avec un certain sens esthétique, leur format est celui permettant un mélange optimisé entre densité des composants, facilité d’accès et optimisation du refroidissement. L’efficacité est le premier facteur quand une vraie recherche esthétique était encore à l’agenda de Cray Research dans les  années 70.

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Le vidéaste Kevin McAleer a créé une sorte de clone du Cray-1, la plus emblématique de ces machines. Des « lames » de miniserveur accueillent désormais des cartes Raspberry Pi Zero. Pas moins de 12 cartes sont ainsi assemblées en formant un cluster. 6 cartes Zero 2s et 6 cartes Zero 1.2s travaillent de concert quand le Clustered-Pi Zero est complet. 

La vidéo est intéressante car elle détaille le pourquoi de ce projet. Car, oui, l’intérêt d’un cluster de Pi n’est pas forcément évident. Un engin comme le Clustered-Pi Zero est assez onéreux aujourd’hui et n’apporte pas grand chose en terme de puissance de calcul. Il offre, par contre, la possibilité de faire des choses difficiles à réaliser pour un simple particulier. Comme, par exemple, apprendre à piloter un… Cluster. L’air de rien, c’est une pratique assez difficile à simuler et pas forcément simple à mettre en place avec des machines traditionnelles. C’est également généralement assez encombrant. Mais la solution Clustered-Pi Zero permet aussi de manipuler des données et de les visualiser.  La solution permet également d’héberger un serveur web, de comprendre le fonctionnement de ce type de structure et même de piloter de la domotique. 

Le design original est lié au format de l’objet. Il faut 12 « lames » de Pi Zero pour boucler le tour complet de l’engin et on retrouve la logique du Cray dans le sens ou chaque « lame » permet un accès facilité à ses composants. Chaque lame peut être imprimée séparément et contient tout  ce qu’il faut pour piloter une carte de A à Z.

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Comme vous pouvez le voir dans la vidéo, la puissance proposée par le Cray-1 de 1976 est sans commune mesure avec celui du Clustered-Pi Zero. A l’échelle de l’histoire informatique, on parle d’un dinosaure en parlant du Cray et il est logique que les chiffres soient si éloignés. Les technologies permettant de proposer de la mémoire vive aux machines d’alors étaient très différentes de celles d’aujourd’hui. La densité du nombre de transistors, la fréquence de ceux-ci, la gourmandise énergétique de ces machines étaient très éloignées de ce que proposent les processeurs modernes. On parle de TeraFlops en 2022 pour des produits destinés aux particuliers comme les consoles de jeu. Le Cray-1 culminait à 160 MegaFlops. Pour rappel, le Cray-1 était commercialisé pour environ 8 millions de dollars en 1977. Ce qui rapporté aux prix d’aujourd’hui, en comptant l’inflation, donne quelque chose comme 37.4 millions de dollars d’investissement.

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Si le projet vous intéresse, vous pourrez en lire plus sur le site dédié : Clustered-Pi. Où vous trouverez les fichiers à imprimer pour construire votre propre machine, par exemple. Vous noterez au passage que si vous accédez à ce site, il est parfois un peu lent mais il est auto-hébergé sur un Clustered-Pi et non pas sur un serveur dans une salle blanche. Sa bande passante est donc limitée. Kevin McAleer a également publié une série de vidéos sur son projet où il détaille des usages de la solution.

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7 commentaires sur ce sujet.
  • 23 mars 2022 - 14 h 06 min

    Excellent exemple pour illustrer les progrès en 50 de l’informatique. Je vais l’utiliser lors de mes interventions dans des classes de collèges/lycéens … ils se rendront compte qu’ils ont dans la main avec leur smartphone une puissance de calcul qui valaient des millions d’euros il y a des dizaines d’années !
    Et dire qu’ils font du Fortnire avec … :-)

    Et bravo à l’imagination de tous ces makers !!!

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  • 23 mars 2022 - 14 h 10 min

    Pratique ce Cray, sa polyvalence le transformait en fauteuil avec cousins chauffants :)

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  • 23 mars 2022 - 14 h 11 min

    @Pierre : on ne met pas les serveurs dans une salle blanche, tout au plus une salle grise. Normalement une bonne filtration de l’air est suffisante.

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  • gUI
    23 mars 2022 - 14 h 29 min

    La légende dit que Cray synchronisait ses oridnateurs avec des fils de 30cm, 60cm ou 90cm, qui représentaient 1ns, 2ns ou 3ns !

    En attendant c’est un super projet, autrement plus intéressant que de faire d’un RPi un nième NAS poussif. Là c’est une magnifique plateforme d’apprentissage (poussive, mais c’est moins important ;) ).

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  • gUI
    23 mars 2022 - 14 h 38 min

    @[email protected]: Je confirme : J’ai pu voir le Cray-2 en 1995 à Météo France à Toulouse et la salle n’avait rien de particulier. On a même manipulé des lames de calcul pas encore branchées (avec les petits tuyaux pour le refroidissement à l’intérieur de la lame). J’étais élève en IUT Informatique et on voulait faire un exposé sur le Cray-2 fraîchement arrivé sur le site de Toulouse avec mon binôme. On a tenté le coup en téléphonant directement à Météo France. On est rapidement tombé sur le service « communication » qui nous a organisé une visite d’1/2 journée rien que pour nous deux !

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  • gep
    23 mars 2022 - 16 h 36 min

    On voit mal comment ils sont connectés et par quel port : sont-ils piloté par un PC externe ou bien un est maitre et les autres workers ?

    … et avec quel outil/library ils les pilotent ?

    Bon, le moindre Threadripper de base fait 10x plus d’opération sur flottant par second, mais par contre, comme machine pédagogique ou pour prototyper et optimiser des scripts de cluster, projet super intéressant, pour un prix 100 à 1000x moindre que le premier cluster commercial de base.

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  • 25 mars 2022 - 9 h 48 min

    @gUI:

    Ho purée, c’est génial !

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