Bảo tàng Tây Ban Nha dựng lại siêu máy tính Cray-1 từ 30 chiếc Mac Mini "đồ cổ"

Bảo tàng Lịch sử Máy tính ở Tây Ban Nha vừa trình làng một bản dựng trực quan tỉ lệ 1:1 của siêu máy tính Cray-1 nổi tiếng ra đời năm 1976. Điều đáng nói là thay vì tìm mua những linh kiện hiện đại đắt tiền, nhóm thực hiện đã "hồi sinh" cỗ máy huyền thoại này bằng 30 chiếc Mac Mini đời 2012.

Từ ý tưởng tái chế đến cụm siêu máy tính thu nhỏ

Dự án kéo dài suốt 18 tháng và được xem như món quà kỷ niệm 50 năm ngày ra đời của Cray-1 cũng như sự thành lập hãng Apple. Nghe qua, những chiếc Mac Mini hơn một thập kỷ tuổi có vẻ không phải là lựa chọn hiển nhiên để xây dựng một cụm siêu máy tính, nhưng khi được kết nối với nhau, chúng lại tạo nên sức mạnh đáng kinh ngạc.

• 30 máy Mac Mini được ghép nối thành một cụm xử lý song song
• Trong các bài kiểm thử gần nhất, cụm máy đạt 64 lõi xử lý hoạt động, tương đương 1,3 teraflop
• Trước đó, bảo tàng từng đạt 1,5 teraflop khi vận hành đủ 70 lõi, trước khi một nút bị ngắt kết nối
• Kết quả đo được thực hiện bằng một script Python nhân ma trận tùy chỉnh

Về cấu hình, 5 chiếc PC dùng chip i7 bốn nhân, 25 máy còn lại là i5 hai nhân. Trừ hai chiếc thuộc đời 2014, toàn bộ hệ thống đều có xuất xứ từ năm 2012.

Đây là một ví dụ thú vị của xu hướng "upcycling" — tận dụng thiết bị cũ để tạo ra giá trị mới, vừa tiết kiệm chi phí vừa mang tính biểu tượng.

Cray-1 và bước ngoặt kiến trúc máy tính

Bản dựng này không chỉ là một mô hình trưng bày đẹp mắt, mà còn là công cụ giáo dục giá trị giúp khách tham quan hiểu rõ những thay đổi trong kiến trúc máy tính kể từ năm 1976.

Cray-1 nguyên bản sử dụng kỹ thuật xử lý vector, tức áp dụng một lệnh duy nhất cho nhiều phần tử dữ liệu cùng lúc. Trong khi đó, bản dựng mới lại phân tán công việc ra các bộ xử lý độc lập trong một cụm song song.

• Hiệu năng đỉnh lý thuyết của Cray-1 gốc chỉ khoảng 160 megaflop
• Con số này thấp hơn hàng nghìn lần so với cụm Mac Mini hiện tại

Điều thú vị nằm ở chỗ: một cỗ máy từng được chế tạo chuyên biệt cho nghiên cứu khoa học với chi phí khổng lồ, giờ đây lại được tái tạo bằng phần cứng tiêu dùng có sức mạnh vượt trội hơn hẳn chính nó.

Ý nghĩa với cộng đồng công nghệ

Với độc giả Việt Nam, dự án này mang đến một bài học đáng suy ngẫm. Trong bối cảnh nhiều doanh nghiệp và trường học còn eo hẹp về ngân sách, việc tận dụng những thiết bị tưởng chừng đã lỗi thời để xây dựng hệ thống tính toán hiệu năng cao là hướng đi hoàn toàn khả thi.

Các cụm máy tính mini (cluster) như thế này từ lâu đã là giải pháp quen thuộc trong nghiên cứu và đào tạo, giúp sinh viên tiếp cận kiến thức về điện toán song song mà không cần đầu tư vào siêu máy tính thật.

Câu chuyện về 30 chiếc Mac Mini tại Tây Ban Nha cho thấy rằng, đôi khi sáng tạo không đến từ việc mua sắm thiết bị mới nhất, mà từ khả năng nhìn ra tiềm năng ẩn giấu trong những gì chúng ta đã có sẵn.