Tu superordenador con Super Cool Tech
Hay áreas en las que necesitamos pequeñas máquinas informáticas que puedan funcionar colectivamente como una supercomputadora. Aquí vemos cómo se puede hacer.
La mayoría de las supercomputadoras tienen CPU interconectadas con una CPU de nodo maestro que divide una gran tarea de procesamiento en tareas más pequeñas. Estas tareas más pequeñas se asignan a CPU interconectadas, que trabajan juntas para completar la tarea en mucho menos tiempo.
Luego diseñamos nuestra propia supercomputadora, que sería un sistema básico donde puede conectar tantos nodos como desee para satisfacer sus necesidades informáticas y de procesamiento. Usaremos computadoras de placa única y las vincularemos entre sí y haremos que una de ellas sea el nodo maestro. El nodo principal distribuirá las tareas y controlará todas las demás computadoras.
Los componentes necesarios para este proyecto se enumeran en la tabla Lista de materiales. El prototipo del autor se muestra en la Fig. 1.
Cada nodo de clúster para nuestra supercomputadora necesitaría los componentes mencionados en la lista de materiales. Para crear una supercomputadora de clúster de 100 RPI, se requerirían los 100 conjuntos anteriores.
Puede diseñar un sistema simple basado en rack o diseñar un bloque de cada nodo y conectar los bloques para crear un clúster grande para su propio uso. Veamos cómo puede crear un clúster de supercomputadoras basado en bloques, donde cada bloque tiene dos CPU con sus propios sistemas de administración de energía y enfriamiento preconfigurados. Este diseño le brinda la flexibilidad de agregar tantos bloques de clúster individuales como sea necesario. Puede alcanzar hasta un terabyte de potencia informática agregando suficientes de estos bloques de un solo nodo.
Diseñamos el gabinete de una sola pieza que puede contener dos computadoras de placa única RPi y el tanque cilíndrico para enfriamiento de agua. En el diseño de la carcasa, mantenga dos recortes en la parte frontal para exponer los puertos USB y Ethernet del RPi. Reservar en la parte inferior dos orificios para el paso de cables y conectores de alimentación (ver Fig. 2). También haga orificios de ventilación para la circulación de aire para mantener el sistema fresco.
Después de diseñar el gabinete de hardware como se describe arriba, imprímalo en 3D. Puede crear su propio diseño personalizado si lo desea, o incluso optar por un sistema basado en bastidor y configurar el sistema de refrigeración y las CPU en la configuración del bastidor.
Se necesita un buen sistema de enfriamiento para la supercomputadora, ya que las CPU realizarían tareas complejas y podrían calentarse rápidamente. Se recomienda un sistema de refrigeración dual que utilice primero termoeléctrico y luego refrigeración por agua. Para obtener mejores resultados, puede usar refrigerante líquido en lugar de agua.
Para el depósito de agua/líquido refrigerante se puede utilizar un recipiente hermético cilíndrico transparente de vidrio o plástico, que cabe dentro de la caja previamente diseñada. El tanque debe ser hermético para evitar daños a los componentes electrónicos cercanos o provocar un cortocircuito.
Como se muestra en la Fig. 3, perfore los orificios para las tuberías de entrada y salida de agua en el tanque y otro orificio para el cableado de la bomba sumergible. Conecte las tuberías de agua y los cables y selle los orificios con pegamento a base de goma para asegurarse de que no haya fugas de agua del tanque. Consulte la Fig. 4, la Fig. 5 y la Fig. 6 para obtener más detalles.
Cubra los componentes electrónicos del tanque con una lámina de plástico o cinta para evitar que las gotas de agua que se forman debido a la humedad del interior causen problemas. Inserte los tubos de entrada y salida dentro del bloque de enfriamiento de agua de aluminio (ver Fig. 7 y Fig. 8) y conecte la bomba de agua y los cables termoeléctricos a una fuente de alimentación de 5V CC.
