Teknoloji dünyası, günümüzün en ileri cihazlarıyla geçmişin devasa makinelerini yeniden yaratma trendine bir yenisini ekledi. Türkiye'deki bir bilgisayar müzesi, tam 30 adet eski Mac Mini'yi bir araya getirerek 1976 yapımı efsanevi Cray-1 süper bilgisayarının birebir ölçekli görsel bir replikasını oluşturdu. Bu proje, hem Cray-1'in 50. yıl dönümünü hem de bilgisayar teknolojisindeki baş döndürücü gelişimi gözler önüne seriyor.
Yaklaşık 18 ay süren bu yaratıcı çalışmada, günümüzün en yeni teknolojileri yerine on yılı aşkın süre önce üretilmiş Mac Miniler kullanıldı. Bu eski bilgisayarlar, ağa bağlı halde çalıştığında, geliştiricilerin 64 aktif işlem çekirdeğini birleştirerek testlerde yaklaşık 1.3 teraflop'luk bir performans elde etmesini sağladı. Bir dönem tüm 70 çekirdeğin kullanıldığı testlerde ise bu rakamın 1.5 teraflop'a ulaştığı belirtiliyor. Bu performans ölçümleri, özel olarak geliştirilmiş bir Python betiği ile yapıldı. Kullanılan Mac Mini'lerin beşi dört çekirdekli i7 işlemcilere sahipken, geriye kalan 25'i çift çekirdekli i5 modellerinden oluşuyor. İki birim 2014 yılından, geri kalanlar ise büyük ölçüde 2012 yılından kalma.
Bu etkileyici replika, müze ziyaretçilerine 1976'dan bu yana bilgisayar mimarisindeki değişimleri anlamaları için eşsiz bir fırsat sunuyor. Orijinal Cray-1, aynı anda birden fazla veri elemanına tek bir komut uygulayan vektör işlemeyi kullanırken, replika işi bağımsız işlemciler arasında paralel bir küme halinde dağıtıyor. Orijinal Cray-1'in tepe teorik performansı yaklaşık 160 megaflop civarındaydı. Yani, aslında araştırma amaçlı üretilmiş özel bir makine, kendisinden ilham alan, ancak şimdi kat kat daha yetenekli tüketici donanımlarıyla yeniden hayata döndürülmüş oldu.
Proje ekibi, standart bir Linux dağıtımı yerine, kümedeki tüm düğümlerin birbirine görev aktarmasını sağlayan yazılım katmanı olan MPI (Message Passing Interface) desteğini macOS'in kendi bünyesinde barındırması nedeniyle macOS Mojave (10.14) işletim sistemini tercih etti.
Müze ziyaretçileri, sistemin gerçek zamanlı olarak matris algoritmalarını nasıl çalıştırdığını ve tek bir çekirdekten tüm kümenin paralel çalışmasına kadar sistem performansının ölçeğini gözlemleyebiliyor.
Sessiz Süper Bilgisayar Teknolojisi
30 adet tüketici bilgisayarını işlevsel bir küme haline getirmek, ekibin karşılaştığı tek mühendislik zorluğu değildi. Bir sunucu odasına adım attığınızda veya, benim gibi, onu bodrumunuza kurmaya kalktığınızda fan soğutmasının ne kadar gürültülü olabileceğini bilirsiniz. Müze ekibi, her Mac Mini için çelik bir raf şasisi ve alüminyum tepsi montajları aracılığıyla pasif konveksiyon soğutması kullandı. Modern bir veri merkezinin kükreyen gürültüsüne kıyasla bu küme neredeyse duyulmuyor.
Bu sessizliğin sırrı dikey montajda yatıyor. Bilgisayarların dikey yönelimi, çelik şasi ve alüminyum tepsilerle birleşerek kuleyi doğal bir termal baca gibi davranmaya zorluyor. Sıcak hava, ek mekanik fanlara ihtiyaç duymadan yapı boyunca yükselerek üst ızgaralardan dışarı atılıyor. Müzeye göre, Cray-1 replikasının içindeki tek belirgin ses, birimin tabanındaki iki gigabit Ethernet anahtarından geliyor ve bu anahtarların 30–33 desibel arasında bir ses seviyesi kaydettiği belirtiliyor, ancak ekip bunları sessiz modellerle değiştirmeyi planlıyor. Tamamen monte edilmiş replikanın o kadar az ses çıkardığı söyleniyor ki, sesi duyabilmek için kuleye iyice yaklaşmanız gerekiyor. Sergileme alanından tam desibel ölçümleri mevcut olmasa da, her bir bilgisayarın boşta çalışırken 12–15 dBA civarında gürültü ürettiği belirtiliyor.
Görev Kontrol Merkezi
Bu sessiz devi yönetmek için tasarımcılar, adeta bir Soğuk Savaş kontrol odasından fırlamış gibi duran özel bir terminal tasarladılar. Ekip, 1970'lerin DEC VT05 ve Processor Technology Sol-20 Terminal Bilgisayar tasarımlarının öğelerini bir araya getirmiş, hatta gelecekte bir IBM System/3'ten orijinal lambalar eklemeyi planlıyor. Terminalde tek bir ana Mac Mini bulunuyor ve diğer tüm küme düğümlerini yönlendirme görevini üstleniyor.
Orijinal tasarımda terminalin daha otantik bir görünüm için CRT monitörlere sahip olması planlanmıştı, ancak modern düz Samsung ekranlar, farklı teknolojik dönemleri birleştirmeye çalışmanın getirdiği bağlantı sorunlarını ortadan kaldırdı. Gelecekteki tasarım planlarında, masanın altına 3.5 ve 5.25 inçlik disket sürücüler monte edilecek ve klavyeyi klasik HP 250 tasarımını taklit edecek şekilde kaplayacak 3D baskılı bir kabuk kullanılacak.
TOP500 Listesini Hedefliyor
Cray-1 ekibi, kulenin şu anda boş olan ikinci yarısını, 70–80 adet ek M4 Mac Mini temin etmek amacıyla bir kitle fonlama kampanyasıyla doldurmayı umuyor. Hedef: TOP500 süper bilgisayar listesinde yer alabilecek bir küme oluşturmak.
Bu replika, müzede, kullanılmayan iki adet orijinal Cray CX1 sistemiyle birlikte kalıcı olarak sergileniyor. Müze, Cumartesi günleri 11:30 ile 14:00 saatleri arasında rehberli turlar düzenliyor. Projeyle ilgili ek bilgilere müze web sitesinden ulaşılabilir.
