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作者 標題 [新聞] 美實驗室用750個樹莓派打造Peta級超級電
時間 Fri Nov 17 22:54:21 2017
美實驗室用750個樹莓派打造Peta級超級電腦，效能媲美全球前百大超級電腦
國網中心耗資3.629億元打造的Peta級超級電腦，終於助臺灣重返全球百大超級電腦排名
，不過除了砸大錢蓋超級電腦之外，美國國家實驗室則是選澤了更省錢的方式，用750片
樹莓派開發板來打造超級電腦，而且成本更便宜。
，不過除了砸大錢蓋超級電腦之外，美國國家實驗室則是選澤了更省錢的方式，用750片
樹莓派開發板來打造超級電腦，而且成本更便宜。
iThome粉絲團 文/余至浩 | 2017-11-17
美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室最近展示了，他們利用樹莓派成功打造一臺超級電腦的最新
成果，運算效能甚至完全不輸給當今Peta級的超級電腦，本周也在美國丹佛舉行的2017超
級電腦展上公開展出 。
成果，運算效能甚至完全不輸給當今Peta級的超級電腦，本周也在美國丹佛舉行的2017超
級電腦展上公開展出 。
國網中心耗資3.629億元打造的Peta級超級電腦，終於助臺灣重返全球百大超級電腦排名
。不過除了砸大錢蓋超級電腦之外，美國國家實驗室則是選澤了更節省成本的方式，來打
造超級電腦，利用750片樹莓派開發板組成的運算叢集，成功打造出一臺效能完全媲美
。不過除了砸大錢蓋超級電腦之外，美國國家實驗室則是選澤了更節省成本的方式，來打
造超級電腦，利用750片樹莓派開發板組成的運算叢集，成功打造出一臺效能完全媲美
Peta級的超級電腦，若單以效能來看，甚至還可以擠進全球百大超級電腦排名，而且成本
更便宜。目前這套HPC系統已經實際展開測試，未來也將用於科學研究之用，甚至更要挑
戰擴充到10,000個運算節點。這臺樹莓派超級電腦本周也在美國丹佛舉行的2017超級電腦
展上公開展出 。
更便宜。目前這套HPC系統已經實際展開測試，未來也將用於科學研究之用，甚至更要挑
戰擴充到10,000個運算節點。這臺樹莓派超級電腦本周也在美國丹佛舉行的2017超級電腦
展上公開展出 。
其實利用樹莓派來打造超級電腦，早已不是新鮮事。火柴盒大小外型的樹莓派，因為具備
有迷你電腦的功能，2012年一推出就十分受到歡迎，甚至還掀起了一股自造者（Maker）
風潮。一臺千元有找的樹莓派開發板，因為價格便宜，不只成為許多新創公司開發及驗證
產品的首選，這股DIY熱潮甚至也蔓延到科學界，開始有人將它用在科學研究，例如，
有迷你電腦的功能，2012年一推出就十分受到歡迎，甚至還掀起了一股自造者（Maker）
風潮。一臺千元有找的樹莓派開發板，因為價格便宜，不只成為許多新創公司開發及驗證
產品的首選，這股DIY熱潮甚至也蔓延到科學界，開始有人將它用在科學研究，例如，
2012年就有美國樹城州立大學博士生Joshua Kiepert用32個樹莓派組成運算叢集，成本不
到2,000美元。
後來，更有英國南安普敦大學一名電腦工程師，使用64個樹莓派和樂高積木，來打造出超
級電腦Iridis-Pi，成本只花不到臺幣13萬元。這次由美國能源部兩大國家實驗室之一的
洛斯阿拉莫斯國家實驗室（ Los Alamos National Laboratory）自建的樹莓派超級電腦
，使用的樹莓派更是當時數量的10倍，多達成750片樹莓派開發板組成的運算叢集。
級電腦Iridis-Pi，成本只花不到臺幣13萬元。這次由美國能源部兩大國家實驗室之一的
洛斯阿拉莫斯國家實驗室（ Los Alamos National Laboratory）自建的樹莓派超級電腦
，使用的樹莓派更是當時數量的10倍，多達成750片樹莓派開發板組成的運算叢集。
用750片樹莓派打造媲美Peta級的超級電腦
洛斯阿拉莫斯國家實驗室自建的超級電腦，主要採用BitScope提供的模組式刀鋒機櫃來搭
建，因為全採用樹莓派開發板來設計超級電腦，所以成本上也比一般超級電腦還便宜，甚
至使用上也更省電，每個運算節點平均耗電只有2到3瓦而已。
建，因為全採用樹莓派開發板來設計超級電腦，所以成本上也比一般超級電腦還便宜，甚
至使用上也更省電，每個運算節點平均耗電只有2到3瓦而已。
根據洛斯阿拉莫斯國家實驗室高效能運算部門負責人Gary Grider表示，這個樹莓派超級
電腦系統內，總共內建750個CPU計算節點（採用 1.2 GHz Quad Core ARMv8處理器），擁
有高達3,000顆核心可供計算使用，根據他們的實測計算效能可達到1.5 PFLOPS（每秒執
行超過1千兆次浮點運算），完全不輸給這屆剛出爐全球百大Peta級的超級電腦，甚至比
臺灣國網中心自行研發排行全球95名的Peta超級電腦（運算效能有1.325PFLOPS）都還快
。
電腦系統內，總共內建750個CPU計算節點（採用 1.2 GHz Quad Core ARMv8處理器），擁
有高達3,000顆核心可供計算使用，根據他們的實測計算效能可達到1.5 PFLOPS（每秒執
行超過1千兆次浮點運算），完全不輸給這屆剛出爐全球百大Peta級的超級電腦，甚至比
臺灣國網中心自行研發排行全球95名的Peta超級電腦（運算效能有1.325PFLOPS）都還快
。
不只運算能力可以擠進前百大，這臺樹莓派超級電腦的建置成本，比起一般超級電腦還更
加便宜，雖然Gary Grider並未透露實際的建置成本，但若以他們使用的Raspberry Pi3
Model B（售價35美元）來計算的話，750個樹莓派加總成本差不多2萬6千美元（約臺幣78
萬元），即使在加上其他的基礎建置費用，還是遠比一般動輒上億美元的超級電腦建置成
本低許多。
萬元），即使在加上其他的基礎建置費用，還是遠比一般動輒上億美元的超級電腦建置成
本低許多。
Gary Grider表示，開發人員可以利用樹莓派的模組及軟體，在超級電腦上來編寫應用，
而不需要花費數億美元購買高成本的軟硬體，來搭建HPC測試平臺，而且更耗電，需要數
百萬瓦（MW）的電力才可供系統正常運作。Gary Grider也透露，他們自建的樹莓派超級
電腦，每個運算節點平均耗電只有2到3瓦，即使是將750個節點全部加總起來，耗電量也
遠低於目前許多的超級電腦，不只省錢也省電，而且系統還可以依需求彈性擴充。
而不需要花費數億美元購買高成本的軟硬體，來搭建HPC測試平臺，而且更耗電，需要數
百萬瓦（MW）的電力才可供系統正常運作。Gary Grider也透露，他們自建的樹莓派超級
電腦，每個運算節點平均耗電只有2到3瓦，即使是將750個節點全部加總起來，耗電量也
遠低於目前許多的超級電腦，不只省錢也省電，而且系統還可以依需求彈性擴充。
樹莓派超級電腦的機箱共有5個刀鋒模組組成，每個模組可以裝下150片樹莓派開發板，上
圖為其中一個刀峰模組，並經由乙太網路連接，來建立運算叢集，機箱內也整合交換器，
還配備一組48伏特的電源供應器設備來供電。
圖為其中一個刀峰模組，並經由乙太網路連接，來建立運算叢集，機箱內也整合交換器，
還配備一組48伏特的電源供應器設備來供電。
然而，要用750個樹莓派組出一臺Peta級的超級電腦，並不是件容易的事，因為隨著運算
叢集規模變大，不同運算節點和節點之間連接和傳輸也將變得更加複雜，而容易造成存取
延遲與傳輸頻寬不足的問題，而影響了系統的效能，這也是系統擴充的挑戰。即使是洛斯
阿拉莫斯國家實驗室一開始，也只能擴充到最多40個運算節點，後來，他們找來了HPC廠
商BitScope及SICORP共同合作，重新設計機箱和進行系統整合，來解決系統擴充的難題，
才從原來最多40個節點，增加到144個，到現在的750個節點，甚至未來還要挑戰最多1萬
個節點的擴充。
叢集規模變大，不同運算節點和節點之間連接和傳輸也將變得更加複雜，而容易造成存取
延遲與傳輸頻寬不足的問題，而影響了系統的效能，這也是系統擴充的挑戰。即使是洛斯
阿拉莫斯國家實驗室一開始，也只能擴充到最多40個運算節點，後來，他們找來了HPC廠
商BitScope及SICORP共同合作，重新設計機箱和進行系統整合，來解決系統擴充的難題，
才從原來最多40個節點，增加到144個，到現在的750個節點，甚至未來還要挑戰最多1萬
個節點的擴充。
根據SICORP網站的介紹，樹莓派超級電腦是採用BitScope提供的模組式刀鋒機櫃來搭建，
機箱內由5個刀鋒模組組成，每個模組一次最多可以裝入150片樹莓派開發板，這些運算模
組可以經由乙太網路連接，來建立運算叢集，機箱內也整合網路交換器，還配備一組48伏
特的電源供應器設備供電。
機箱內由5個刀鋒模組組成，每個模組一次最多可以裝入150片樹莓派開發板，這些運算模
組可以經由乙太網路連接，來建立運算叢集，機箱內也整合網路交換器，還配備一組48伏
特的電源供應器設備供電。
不過，Gary Grider也強調，這臺樹莓派超級電腦並非用來取代其他超級電腦，而是希望
當作提供給開發人員，及研究者，另一個可用於研究測試及驗證的全新HPC運算平臺，不
只具備高效能計算能力，而且更便宜。他也表示，未來除了會持續增加節點數量，來提高
運算效能外，也將建立新的網路架構，並且結合引入（ bootstrap）、管理及災難復原的
演算法，以及聚焦系統與分散式儲存研究等。
當作提供給開發人員，及研究者，另一個可用於研究測試及驗證的全新HPC運算平臺，不
只具備高效能計算能力，而且更便宜。他也表示，未來除了會持續增加節點數量，來提高
運算效能外，也將建立新的網路架構，並且結合引入（ bootstrap）、管理及災難復原的
演算法，以及聚焦系統與分散式儲存研究等。
https://www.ithome.com.tw/news/118304
美實驗室用750個樹莓派打造運算叢集，更要挑戰成為全球前百大Peta級超級電腦 | iThome
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國網中心耗資3.629億元打造的Peta級超級電腦，終於助臺灣重返全球百大超級電腦排名，不過除了砸大錢蓋超級電腦之外，美國國家實驗室則是選澤了更省錢的方式，用750片樹莓派開發板來打造超級電腦，而且成本更便宜。 ...
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推 : 反觀台灣1F 11/17 22:54
推 : 可以吃到超級電腦 好環保2F 11/17 22:55
→ : 幹，打開圖不是派啊！3F 11/17 22:55
推 : 博通爽賺4F 11/17 22:57
推 : 有奶油派嗎？5F 11/17 22:57
推 : 不會長螞蟻嗎？6F 11/17 22:58
推 : IO應該很慘 理論數據歸理論7F 11/17 22:58
推 : 用兩萬個妹妹再來說8F 11/17 22:59
推 : 最強超級電腦在蘋果總部 蘋果派9F 11/17 22:59
推 : 選澤？10F 11/17 23:01
噓 : 講中文11F 11/17 23:02
推 : 推廣人人有超級電腦12F 11/17 23:03
噓 : 蘋果派不行嗎？13F 11/17 23:03
推 : 感覺就超便宜XD14F 11/17 23:04
→ : 樹梅派最好火柴盒大小=.=明明大了多15F 11/17 23:08
噓 : 我也是這麼規劃的16F 11/17 23:09
推 : 講講的....黑科技是他的網路和軟體...17F 11/17 23:20
→ : 最新的樹莓派是可以達到火柴盒大小 不過現在是菸盒大
→ : 沒有軟體你再多節點也上不去 沒有好的網路 沒有計憶
→ : 體 節點再多也是搞屁了啊...
→ : 最新的樹莓派是可以達到火柴盒大小 不過現在是菸盒大
→ : 沒有軟體你再多節點也上不去 沒有好的網路 沒有計憶
→ : 體 節點再多也是搞屁了啊...
推 : 組那麼多臺，可以挖礦了21F 11/17 23:24
推 : OS跟軟體都有 linux在這領域是主流22F 11/18 00:00
→ : 但是I/O太弱 就注定只是理論值好看 耗損都耗光了
→ : 但是I/O太弱 就注定只是理論值好看 耗損都耗光了
推 : 用食物堆出一台電腦，強強強24F 11/18 00:01
→ : Minecraft裡面不是一堆？25F 11/18 00:04
推 : 有美國派嗎？26F 11/18 00:11
推 : 蘋果派可以嗎？27F 11/18 00:39
噓 : 有種用麵包板堆出來啊28F 11/18 01:02
推 : 挖幾年礦還可以回本29F 11/18 01:04
噓 : 需google 「Raspberry Pi」30F 11/18 01:43
推 : 結果為了買記憶體就花了好幾億了31F 11/18 02:10
推 : 重新設計機箱和進行系統整合，來解決系統擴充的難題32F 11/18 08:59
→ : 找廠商來也是要花錢的啦， 想省時間就買套裝省錢就自組囉
→ : 找廠商來也是要花錢的啦， 想省時間就買套裝省錢就自組囉
推 : 勿忘阿拉莫！34F 11/18 10:58
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