איך בונים מחשב על בזול? עם 2,536 פלייסטיישן
מי שידו אינה משגת לקנות מחשב- על, יכול לבנות אחד מצירוף של אלפי קונסולות משחקים פשוטות וזולות לעיבוד מקבילי. האיראנים עושים זאת וגם חיל האוויר האמריקאי. לא רק למשחקים
למרבה האירוניה, דווקא חיל האוויר האמריקאי אימץ את הרעיון: כשסוני הוציאה גרסה חדשה, פלייסטיישן ,3 החליטו בחיל לרכוש 336 קונסולות ולחבר אותן כך שיתפקדו כמחשב-על אחד. נראה שהניסוי הצליח: לאחרונה החליטו בחיל להרחיב את הפרויקט ולרכוש עוד 2,200 קונסולות. מסמך של משרד ההגנה מסביר, כי שרת עם כוח עיבוד חזק קרוב לזה של הפלייסטיישן עולה כ8,000- דולר, לעומת 600 דולר בלבד שעולות שתי קונסולות משחק. הפער במחיר נעוץ בסבסוד הגדול של הקונסולות, שאמור להשתלם לסוני בזכות
מכירת המשחקים עבורן.
טריליון פעולות בשנייה
העובדה שמחשב ביתי ממוצע חזק יותר ממחשבי-העל שפעלו לפני כמה עשרות שנים אינה חדשה. מחשבי ההווה אף יותר חזקים מן המחשבים בהם השתמשו כדי לנהל משימות כמו שיגור אסטרונאוטים אל החלל. במהלך השנים המשיכו חברות למזער את הטכנולוגיה ובמקביל להגדיל את היכולות שלה, כך שכיום גם טלפון סלולרי לא חכם במיוחד, חזק ממחשבי-העל הישנים.
לכאורה, מחשב על הוא מוצר שכבר אין בו צורך. אם המחשבים האישיים חזקים, ויש גם שרתים חזקים עוד יותר וחוות שרתים - האם מחשבי-העל לא מיותרים?
הביצועים הבלתי נתפסים של מחשב- על נמדדים כיום בגיגה-פלופ ,(Flop Giga) שהם מיליארד פעולות חישוב בשנייה, ואפילו בטרה-פלופ – טריליון פעולות בשנייה. בדוגמה של חיל האוויר האמריקאי, הדילמה הייתה בין שרת שמבצע 200 גיגה-פלופ (כלומר, 200 מיליארד פעולות בשנייה) לבין קונסולת פלייסטיישן ,3 שמגיעה לביצועים של כ150- גיגה-פלופ "בלבד."
בעבר דובר גם על רשתות מחשבים (המכונות גריד,( שיחליפו את מחשבי-העל - משימות החישוב יפוזרו בין מיליוני מחשבים ביתיים ברחבי העולם, ואלה יעבדו את הנתונים כשאינם נמצאים בשימוש, כאשר שומר המסך נכנס לפעולה. "גריד לא יכול להחליף מחשבי-על," קובע בנחרצות אייל ולדמן, מנכ"ל חברת מלאנוקס הישראלית. "בסופו של דבר, לא מדובר בכוח מחשוב משמעותי הזמין בכל רגע."
מי צריך מחשב כזה?
ארגונים ממשלתיים שצריכים עיבוד נתונים בקנה-מידה גדול, או ביצוע מחקרים בתחומים שונים. מוסדות מחקר בהרבה מדינות משתמשים במחשבי-על למטרות מחקר - מדעי המחשב, ארכיטקטורה, מדעי החיים. זה השימוש המסורתי, אבל מחשבי-על נמצאים כיום בשימוש בכל מקום בו דרוש חישוב מהיר של מודלים מתמטיים מורכבים: חיזוי מזג אוויר מדויק, לצורך אזרחי או צבאי, ניהול סיכונים בהשקעות פיננסיות, סימולציות שעורכות חברות היי-טק לפני ייצור של שבב, וגם לייצור ולהפקה של סרטי אנימציה ותלת-ממד. המחשבים בעזרתם ייצרו את הסרט אווטאר, למשל, מדורגים ברצף במקומות 193-197 ברשימת מחשבי-העל החזקים בעולם.
מלאנוקס של ולדמן יודעת לקשר שרתים ומערכות אחסון. המוצרים שלה מספקים רוחב פס וחיסכון בהספק, ובו-זמנית מלכדים כמה טכנולוגיות רשת לפתרון בודד. "במחשב כזה יש בדרך-כלל מעל 300 או 400 מעבדים," מסביר ולדמן. "אם יש מכוני מחקר בהם בודקים מכוניות ומטוסים במנהרות אוויר גדולות ויקרות - אפשר לעשות את זה בסימולציה, בעזרת מחשב-על. יותר מזה, במחשב אפשר לשנות בקלות את כל הפרמטרים ולבצע את המבחנים מחדש וכך לחסוך בעלויות."
לדברי תומר פרי, המשמש כיועץ בכיר בחברת יבמ, בשנים האחרונות היטשטש הגבול בין ההגדרות: "פעם מחשבי-על היו משהו מאוד נדיר. בכנס השנתי שעוסק בתחום השתתפו כמה מאות אנשים. לפני שמח שנים הגיעו פתאום אלפים - כי הם הפכו למוצר מסחרי ממש."
בעבר, מסביר פרי, מחשב-על היה מוצר שנבנה על-פי הזמנה מיוחדת לצורך פרויקט מסוים. "כיום אפשר להרכיב לבד מחשב-על משילוב מחשבים שונים, חלקם אפילו עם מעבדים סטנדרטיים, שאפשר למצוא בשרתים או במחשב ביתי, והמערכת שמנהלת את כל המחשבים מסוגלת להתמודד עם כמה מערכות הפעלה שונות. בדרך הזו אפשר להשתמש באמת גם בקונסולות משחק כדי להרכיב מחשב-על."
עם זאת, מחשב ביתי, מסביר פרי, חזק ככל שיהיה, הוא עדיין רק מחשב אחד.
"מחשב-על מורכב מאוסף של מכונות המחוברות בעזרת רכיבי תקשורת מהירים במיוחד," הוא אומר. מחשבים כאלה כוללים מאות אלפי ליבות עיבוד, עשרות אלפי כוננים קשיחים וזיכרון בנפח דמיוני. "אם כונן קשיח ביתי קורא נתונים בקצב של 50-40 מגה בשנייה, במחשב-על מדובר על קצב של 150-140 ג'יגה בשנייה."
"פעם יצרו רכיבי תקשורת מיוחדים ולא סטנדרטיים כדי לספק תקשורת מהירה בין מחשבי-העל," אומר פרי. "בשנים האחרונות הציוד הסטנדרטי השתפר - הוא עדיין איטי יותר, אבל אפשר להשתמש בו כדי לבנות מחשב כזה. מבחינת כוח מחשוב, כרטיסי מסך כיום הם סוג של מחשב-על - יש להם כמה מעבדים, כדי שיוכלו להריץ משחק וידאו עם גרפיקת
תלת-ממד. חברת ,Nvidia למשל מציעה מוצר בשם ,Tesla המבוסס על כרטיסי מסך שלה, והוא למעשה סוג של מחשב-על מסחרי."
ברשימת 500 מחשבי-העל החזקים ביותר אפשר למצוא יצרנים מוכרים כמו יבמ, ,HP לנובו, סאן, לנובו ופוג'יטסו, לצד שמות פחות מוכרים כמו Cray ,Bull או .Dawning
מחשב על משומש במצב טוב
"המחיר של מחשב-על יכול להתחיל בכמה מאות אלפי דולרים ולהגיע למיליונים," מסביר עודד שיחור, ארכיטקט פתרונות בכיר בחברת .HP "זה מחשב שתופס חדר מחשוב שלם ואנחנו מציעים קרוואנים מוכנים מראש, שכוללים את כל הציוד." שיחור מסביר, כי מחשב-על מצריך גם תחזוקה שוטפת, כך שהקשר בין החברה שייצרה ומכרה אותו עם הגוף הרוכש לא נגמר לאחר העסקה.
"בגלל היכולות של המחשבים, ארצות הברית מגבילה את המכירה שלהם לגורמים מסוימים. מי שמעוניין להיפטר ממחשב-על ישן יתקשה למכור אותו, או חלקים ממנו, בתור ציוד יד שנייה לגורמים כאלה, כיוון שאפשר לאתר בקלות את הנתיב שעבר כל רכיב כזה." מסביר שיחור.
"בתקציב קטן יחסית אפשר לבנות בארץ מחשב-על שישמש כמה מוסדות, שיחלקו ביניהם את שעות השימוש בו," אומר ולדמן. "צריך סכום של כ10- מיליון דולר בהוצאה מיידית, אבל מחשב כזה צריך שדרוג אחת לשלוש שנים, ואז אפשר להעביר את הדגם הקודם למחקר בסיסי.
מדובר בהשקעה שנתית של שניים-שלושה מיליון דולר. את התשלום עבור שעת שימוש במחשב אפשר לממן באמצעות מענקי מחקר, כך שמהר מאוד המחשב בעצם מחזיק את עצמו מבחינת מימון - זה לא עסק רווחי, אבל זו לא המטרה."
לפנייה לכתב/ת 
