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    PS3でスーパーコンピューターを作る方法

    このエントリーを含むはてなブックマーク はてなブックマーク - PS3でスーパーコンピューターを作る方法 あとで読む
    SONYのゲーム機「PlayStation3」を利用して安価なスーパーコンピューターを作る方法が紹介されていた。

    プレイステーション3 - Wikipedia

    プレイステーション3とは、2006年11月11日に発売された家庭用ゲーム機。
    発売元はソニー・コンピュータエンタテインメント(SCE)。



    アメリカ空軍、軍用のスーパーコンピューターを作るためにPS3を2200台発注へ - GIGAZINE
    米国空軍がPS3 2500台で380TFLOPSのスパコンを作ることにしたらしい - Life is beautiful
    PS3を2500台つなげて並列処理させると、380TFLOPS(=地球シミュレータの10倍)の計算性能を実現できるらしい。

    ●一家に一台スーパーコンピューターの時代
    ・アメリカでは、PS3を利用したHPCが活発
    ・日本では、GPGPUを利用したHPCが活発
    という傾向があるのだろうか?

    日本では、高性能なビデオカードを搭載したパソコンでスーパーコンピューターを作る方法が話題になった。
    GPGPUで激安スーパーコンピューターを自作する方法 - 浜村拓夫の世界

    事業仕分けでスーパーコンピューターの予算を巡る議論が沸騰する中、激安で作る方法=GPGPUが世間でも注目された。



    アメリカでは、PS3を使ったスーパーコンピューターが利用されているという話が目に付く。
    一家に1台のスパコンを実現した PS3の CPU パワーの秘密

    米国のTerra Soft Solutionでは、PS3で構築したスーパーコンピューター・システムの販売をすでに開始している。


    PS3でスーパーコンピュータを作る方法--米大学が公開

    マサチューセッツ大学ダートマス校だ。同大学の研究者は米国時間12月16日、PS3を使ってスーパーコンピュータを作る方法を公開した。このプロジェクトの目標は、汎用のスーパーコンピューティング研究のために低コストなソリューションを大学に提供することだ。
    「科学研究予算は過去10年間でかなり小さくなっている」とマサチューセッツ大学の物理学教授であり、設計責任者であるGaurav Khanna氏はコメントした。「これは、科学研究プロジェクトをより安価に実施できる方法だ。この新しいウェブサイトでは、人々が前進するための方法を示していく」。



    日本では、PS3を使ったスーパーコンピューターの話題性が低いのだろうか?
    PS3のCellが、なぜ日本のスパコンにならないか理由を調べてみた

    久夛良木氏はソニーには、「コンピュータの歴史を変えようという強い意志を共有できるパートナー」がいなかったのだ。
    日本のスパコンはいつの間にか、そのような熱いパワーを持つ人もなく、リスクをとらず国の予算さえつけばいいという官僚主義の食い物にされてしまったのではないかと思う。


    PS3(playstation3) でクラスターにしてスーパーコンピュータ並の性能をだすことができるようです。ところが、最近のPS3は、勝手にソフトをインストールしたりできなくなりました。ソニーは、PS3によるクラスター市場に否定的なのでしょうか?

    http://bb.watch.impress.co.jp/docs/news/20090819_309302.html
    > SCEでは、「ゲームをはじめとしたエンタテインメントコンテンツを楽しんでもらうことに特化するため、機能を取り外した」としている。
    この引用部分こそが、利益の薄いPS3によるクラスター市場ではなく、あくまで
    「ゲームをはじめとしたエンタテインメントコンテンツ」で儲けたいと言う思惑を表しているのではないかと思います。



    計算方法によって、得意分野・不得意分野が分かれてくる。
    何を計算したいのか?目的を明確にして、ソフトウェア・ハードウェアを選択する。

    家庭用スパコンを作るなら、NVIDIAのビデオカードをたくさん買ってGPGPUを行うよりも、PS3の初期型機を中古で買い集めてクラスターを作る方が安上がりになりそうだ。

    ●PS3クラスターの利用実績
    マサチューセッツ大学やアメリカ空軍等での利用が報告されている。
    PS3Cluster Guide: 1.0 - University of Massachusetts Dartmouth
    Sony PlayStation 3 Game Consoles - U.S. AIR FORCE

    ●PS3でLinux利用
    PLAYSTATION 3 Linux Information Site

    ●PS3のプロテクト解除
    新型PS3は、Linux等、他のOSをインストールできなくなった。
    しかし、PS3の仕組みについて調べている人たちがいるので、利用方法は拡大するかもしれない。
    iPhoneをアンロックしたハッカーが今度はPS3をハック - ポケットニュース

    iPhoneのアンロックに成功したハッカーGeorge Hotz氏が、PS3のシステムメモリへの読み書きとプロセッサへのハイパーバイザーレベルでのアクセスに成功したそうです。


    Hello hypervisor, I'm geohot - On the PlayStation 3

    I have read/write access to the entire system memory, and HV level access to the processor. In other words, I have hacked the PS3.



    ●OpenCL
    並列計算を行うのに便利な仕組みが作られている。

    OpenCL - WikiPedia

    OpenCL(オープンシーエル、Open Computing Language)は、OpenCL C言語による、マルチコアCPUやGPU、Cellプロセッサ、DSPなどによる異種混在の計算資源を利用した並列コンピューティングのためのフレームワークである。


    OpenCLはCellをサポートしているので、PS3でも利用できる。

    OpenCL以外にも、並列計算を支援する技術がいろいろある。
    OpenCLと他の並列化技術との比較雑感 - アールケー開発

    OpenCLの他に、処理の並列化技術はいくつかある。
    * OpenMP
    * Intel Threading Building Block (TBB)
    * Grand Central Dispatch (GCD)
    * OpenCL

    結局どれを採用するべきか?
    個人的な考察であるが、並列化したい処理の規模がある程度大きく、ファイルアクセスやプログラム側で他のモジュールと通信するような物は TBB や GCD を使用するのが良いと思われる。
    並列化したい処理が有る程度、まとまっており、小さな場合はOpenMPが良いと思われる。
    アルゴリズムなどでも計算量が多い場合にはOpenCLの方が良いと思われる。



    並列化を支援するソフトウエア開発ツール - EE Times Japan

    OpenMPを利用すると、主に共有メモリー型並列コンピュータに向けて、プログラムを容易に並列化できる
    OpenCLが対象とするのは、マルチコア・プロセッサややGPU、DSPといった、さまざまな並列プロセッサが混在するシステムだ。

    マルチコア・プロセッサの普及を背景に、並列化技術への関心が高まり、並列処理を支援する各種ツールもそろいつつある。しかし、並列処理自体は最近始まったことではなく、高性能コンピューティングの世界では以前から取り組まれてきた課題だ。
     長い研究の歴史があるにもかかわらず、並列処理に関する決定的な手法は未だ完成していない。とはいえ、今までに確立された方法論やソフトウエア資産には有用なものも多い。並列処理については、最新情報を追いかけるだけではなく、過去の資産を学ぶことも重要だ。



    SCEはCellのOpenCL対応には興味なし? - SPV = Nightmare

    CellをサポートしたOpenCL対してSCEの反応は今ひとつみたいです(・ω・)
    GPGPUを汎用的に使えるライブラリとして期待されているOpenCL。GPGPUだけでなくマルチコアCPUやCellにも対応するんだそうです。



    とりあえずOpenCLを使ってみて、用途に応じて他の並列計算技術も利用したらいいかも。
    今後の計算技術の基盤として、とりあえず
    ・フォンノイマン型CPU(=データが0と1)クラスター用の計算技術
    ・量子コンピューター用の計算技術
    の二つをフォローしておけば、トレンドから外れない=ハードウェアの選定で幅が広がるだろう。

    ●OpenCL入門書
    「OpenCL入門 ~マルチコアCPU・GPUのための並列プログラミング~」が本日発売

    2010年1月22日

    「OpenCL 入門~マルチコアCPU・GPUのための並列プログラミング~」は、並列化プログラミングの基礎から、OpenCLを使いこなすための基本的な概念、文法、プログラミング手法の解説に加え、開発環境の構築方法からFFTおよびメルセンヌツイスタといったアルゴリズムを用いた実践的なプログラム作成方法を紹介しています。また、巻末には日本語での関数リファレンス解説も書かれており、これからOpenCLプログラミングをはじめる方には必読の一冊となっています。

    OpenCLの仕様を策定するクロノス・グループ代表 兼 OpenCLワーキング・グループ・チェアのニール・トレベットは本書に対して以下のメッセージを寄せています。
    「フィックスターズは、国内初のOpenCLセミナーやチュートリアルを開催しており、最新のOpenCL関連教材を作成するのにふさわしい、高度な知識と経験を有しています。私は、これからOpenCLを学び、そのパワーや可能性を活用したいと考えている多くの皆さまに、この本を自信を持って推薦します。」



    OpenCL入門OpenCL入門
    マルチコアCPU・GPUのための並列プログラミング
    (2010/1/22)
    株式会社フィックスターズ

    商品詳細を見る


    PS3でOpenCL、これなら安上がりだ。
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    コメント

    ハイエンドの可能性

    はてなで聞いたのですが、もしかするとハイエンドのPS3の可能性があるのではないでしょうか

    PS3のマイナーチェンジ

    PS3に搭載されているCellは、プロセスルール(CPUの配線の幅)が、90nm→65nm→45nm とだんだん小さくなっているそうです。(1nmは1mmの100万分の1)

    プロセスの縮小によって、消費電力や発熱量が減少しているそうなので、PS3をスパコン転用で多数使用する場合は、新型のCellを搭載したモデルを選んでいるかもしれませんね。

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