| #187 – Distributed Computing |
|
|
| 14.01.10 | |
 Χαίρετε,Ίσως έχετε ακουστά τον όρο “distributed computing” ή το project “Folding@Home”…Τα δύο παραπάνω συσχετίζονται άμεσα, μιάς και επιτρέπουν θεωρητικά σε κάθε χρήστη με σύνδεση στο Internet να χρησιμοποιεί τον υπολογιστή του (ή και την παιχνιδοκονσόλα του) για να επεξεργαστεί δεδομένα, τα αποτελέσματα των οποίων μπορούν να βοηθήσουν στην επίτευξη επιστημονικής προόδου (χονδροειδώς και πολύ γενικευμένα). Το distributed computing ξεκίνησε περισσότερο ως πείραμα, την δεκαετία του ’90, για να διαπιστωθεί εάν είναι εφικτό για τις επιστημονικές ομάδες να κάνουν “offload” τα δεδομένα πού πρέπει να αναλύσουν σε άλλους υπολογιστές, εκτός ομάδας, και έπειτα να λαμβάνουν έτοιμα τα αποτελέσματα των αναλύσεων χωρίς να ξοδεύουν χρόνο και χρήμα. Το SETI @ Home ήταν μία από τις πρώτες προσπάθειες πού στέφθηκαν με -σχετική- επιτυχία. Τρέχει από το 1999, εδώ και μια δεκαετία, για λογαριασμό του Space Sciences Laboratory στο University of California, Berkeley και ο σκοπός του είναι να αναλύει τα δεδομένα πού λαμβάνει το ραδιοτηλεσκόπιο Arecibo για πιθανές εκπομπές πού θα υποδήλωναν εξωγήινη ζωή. Αν και μέχρι σήμερα έχουν εντοπιστεί αρκετές «περίεργες» πηγές εκπομπής, προφανώς δεν έχει εξακριβωθεί αν κάποια από αυτές σημαίνει και ζωή σε άλλους πλανήτες. Ωστόσο, το project ενώνει πάνω από 2,4 εκατομμύρια υπολογιστές (270+ χιλιάδες υπολογιστές ταυτόχρονα ανά πάσα στιγμή) στον κόσμο σε 234 χώρες, οι οποίοι επεξεργάζονται και αποστέλλουν δεδομένα διαρκώς. Αποτέλεσμα είναι συνολική επεξεργαστική ισχύς της τάξεως των 769 TeraFLOPS, ενώ για μέτρο σύγκρισης, ο ταχύτερος υπερ-υπολογιστής αυτή τη στιγμή, ο Cray Jaguar, επιτυγχάνει «μόλις» 2,331 TeraFLOPS. Αμέσως καταλαβαίνουμε ότι οι δυνατότητες του distributing computing είναι τεράστιες. Θεωρητικά, όλοι οι υπολογιστές στον πλανήτη μπορούν να συνδυαστούν για τη δημιουργία ενός uber-υπολογιστή, με ασύλληπτη δυνατότητα επεξεργασία δεδομένων, προς όφελος της ανθρωπότητας πάντα. Άλλα δημοφιλή projects είναι φυσικά το Folding@Home (Pande Group, Stanford University's chemistry department) πού έχει ξεπεράσει στιγμιαία το άπιαστο ρεκόρ των 5 PetaFLOPS (επτά φορές η συνδυαστική ισχύς του SETI@Home) και «απασχολεί» σχεδόν 400.000 υπολογιστές κάθε στιγμή. Το Folding@Home έχει πιό «απτά» αποτελέσματα από το SETI@Home, μιάς και τα δεδομένα πού επεξεργάζονται αφορούν την σύνθεση των διαφόρων πρωτεϊνών και τα αποτελέσματα είναι άμεσα πιό χρήσιμα στην επιστημονική κοινότητα. Υπάρχουν κι άλλα projects πού βασίζονται στο distributed computing, αλλά δε χρειάζεται να επεκταθούμε άλλο.  Κάποτε, ήμουν μέλος μιάς ομάδας στο Folding@Home, με τον ταπεινό μου Sempron 3000+. Μονοπύρηνος γαρ, δεν είχε τρομερές δυνατότητες επεξεργασίας δεδομένων, ωστόσο είχα πάρει το ζήτημα με περίσσιο φιλότιμο και τον άφηνα ανοικτό 24/7 να εκετελεί τον client του F@H, ώστε να μαζέψω όσους περισσότερους πόντους μπορούσα. Μιάς και τότε ακόμα είχα dial-up, θυμάμαι (και με πιάνουν τα γέλια) ότι όταν τέλειωνε ένα project, έκανα πάντα μία σύνδεση στο Internet για λίγα δευτερόλεπτα, προκειμένου να στείλω πίσω τα αποτελέσματα και να λάβω δεδομένα. Σκεφτείτε ότι κοιμόμουν όλο τα βράδυ με τον Η/Υ ανοιχτό στο 1 μέτρο από το κρεβάτι μου και δεν με πείραζε γιατί «μάζευα πόντους»! Και πιστέψτε με, “Sempron” με εργοστασιακή ψύκτρα και «ησυχία» δε συμβιβάζονται...Ομολογώ ότι το κίνητρο δεν ήταν τόσο το να βοηθήσω την επιστήμη, όσο το να πάει μπροστά η μικρή ομάδα πού είχαμε φτιάξει με άλλους χρήστες. Βέβαια, κάποια στιγμή εγκαταλείψαμε οι περισσότεροι, δεν έχω ιδέα αν ακόμα foldάρουν κάποιοι σε αυτήν. Με τους τωρινούς τετραπύρηνους επεξεργαστές και τις πανίσχυρες κάρτες γραφικών (πού έχουν πολλαπλάσιες ταχύτητες επεξεργασίας δεδομένων λόγω αρχιτεκτονικής), σε μία μέρα μπορεί κάποιος να ολοκληρώσει επεξεργασία πού πριν 4-5 χρόνια θα απαιτούσε 1-2 εβδομάδες. Το θέμα είναι αν πραγματικά αξίζει να αναλώνει ένας χρήστης τους πόρους του υπολογιστή του για τον σκοπό αυτό. Αξίζει; «Γιατί όχι, κάθεται πού κάθεται το ρημάδι», θα πείτε. Και σε ένα βαθμό, δεν θα έχετε άδικο. Από τη στιγμή πού πολλοί αφήνουμε τους υπολογιστές μας σε idle αρκετές ώρες της ημέρας (το downloading αρχείων δεν καταναλώνει σχεδόν καθόλου επεξεργαστική ισχύ), γιατί τουλάχιστον να μην κάνουν κάτι χρήσιμο όταν δεν τους χρησιμοποιούμε; Και, μην απατάσθε, μπορεί κάποια μέρα μερικά MB δεδομένων πού θα φύγουν από το PC ενός απλού χρήστη να αποβούν σωτήρια για την ανθρωπότητα, το distributing computing δεν κάνει εξαιρέσεις. Με βάση αυτό, θα έπρεπε να υπάρχουν πολλά ακόμη distributed computing projects ανά τον κόσμο. Βλέποντας τα τραγικά γεγονότα στην Αϊτή αυτές τις μέρες (φονικός σεισμός με πάνω από 100.000 θύματα), δε μπορώ παρά να σκέφτομαι ότι ο τεμπέλης επεξεργαστής και η κάρτα γραφικών θα μπορούσαν ίσως να τα έχουν αποσοβήσει. Όπως και το τσουνάμι στον Ινδικό. Όπως και πολλές άλλες καταστροφές, φυσικές ή μη, πού παραμένουν για πολλούς επιστήμονες σήμερα άβατα πεδία. Ναι λοιπόν, αν το θέλετε βρείτε ένα project πού σας ενδιαφέρει και αρχίστε την επεξεργασία δεδομένων: Θα βοηθήσετε με τον τρόπο σας, βάζοντας ένα μικρό λιθαράκι στον τοίχο των επιτευγμάτων του μέλλοντος.  Ωστόσο, δε πρέπει να παραβλέπουμε και την άλλη όψη του νομίσματος. Ο επεξεργαστής και η κάρτα γραφικών καταναλώνουν ενέργεια. Γνωρίζετε περίπου πόσα Watts καταναλώνουν μία σύγχονη high-end GPU και ένας τετραπύρηνος επεξεργαστής, όταν βρίσκονται σε 100% load έστω για 16 ώρες την ημέρα; 300-400 Watts είναι ένα απολύτως εφικτό νούμερο...Αν αρέσκεστε και στο overclocking, τα 500 Watts έρχονται για πλάκα. 0,5 ΚWh ανά υπολογιστή λοιπόν, 8 ΚWh κάθε μέρα...Τρείς έντεκα, τρείς δώδεκα, τρείς δεκαπέντε κι έντεκα, σχεδόν 3 MWh το χρόνο. 3 MWh! Μία τυπική ανεμογεννήτρια πρέπει να λειτουργεί 10-15 ώρες για να παράξει το ίδιο ποσό ενέργειας. Αν υποθέσουμε ότι 1.000.000 υπολογιστές επεξεργάζονται δεδομένα για τέτοια projects ανά πάσα στιγμή στον κόσμο, έχουμε 3 TWh κατανάλωση το χρόνο παγκοσμίως λόγω distributed computing. Δεν είναι και λίγα, αλλά ούτε και πολλά ποσοστιαία (σχεδόν 0,1% της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας).Παρ’όλα αυτά, ο χρόνος είναι χρήμα λένε κάποιοι...Και ο χρόνος επεξεργασίας πού θα χρειαζόταν χωρίς την βοήθεια των υπολογιστών αυτών θα αναλογούσε σε πολλά εκατομμύρια ώρες. Αν λοιπόν δε σας πειράζει να πληρώνετε κάτι παραπάνω στη ΔΕΗ κάθε δίμηνο (0,1 €/ΚWh, άρα 48 € το δίμηνο επιπλέον για τον υπολογιστή πού χρησιμοποιήσαμε στο παράδειγμά μας), νιώστε ελεύθεροι να «δανείσετε» την επεξεργαστική σας ισχύ στην επιστήμη. Ακόμα και οι κάτοχοι PlayStation 3 μπορείτε να το κάνετε, όταν δεν ασχολείστε με το αγαπημένο σας παιχνίδι. Τουλάχιστον όμως, προτιμήστε την ανάλυσης δομής των πρωτεϊνών, αντί για την προσπάθεια εύρεσης ζωής στο διάστημα...:) Δημήτρης “ Αυτό το ηλεκτρονικό μήνυμα προστατεύεται από spam bots, θα πρέπει να έχετε ενεργοποιημένη τη Javascript για να το δείτε ” Σκιάννης |
| < Προηγ. | Επόμ. > |
|---|
