Prosjektet er laget for å markere Apples 50-årsjubileum og at det er 50 år siden Cray-1-superdatamaskinen først ble tatt i bruk. Kopien er nå tilgjengelig for besøkende ved Museo de Historia de la Computación i Spania.

Cray-1 ble satt i drift i Los Alamos i 1976 og regnes som verdens første kommersielt suksessrike superdatamaskin. Selv om maskinene som brukes i museumsprosjektet for lengst er utdaterte som enkeltstående datamaskiner, viser sammenkoblingen hvor langt datateknologien har utviklet seg på fem tiår.

9375 ganger kraftigere enn originalen

Museet har satt sammen 25 Mac Mini-maskiner med tokjerners Intel i5-prosessorer og fem modeller med firekjerners Intel i7-prosessorer. Til sammen har kopien en beregnet ytelse på 1,5 teraFLOPS.

Til sammenligning hadde den opprinnelige Cray-1 en maksimal ytelse på 160 megaFLOPS. Det betyr at museumsinstallasjonen på papiret yter omtrent 9375 ganger mer enn superdatamaskinen den etterligner.

Forskjellen illustrerer utviklingen som ofte beskrives gjennom Moores lov. Kilden peker samtidig på at én moderne brikke teoretisk sett fortsatt kan være svakere enn Cray-1, mens 30 sammenkoblede Mac Mini-maskiner samlet viser hvor mye kapasiteten har økt.

En milepæl innen vektorprosessering

Det ble solgt mer enn 80 Cray-1-maskiner. De ble særlig brukt av forsknings- og ingeniørmiljøer som måtte behandle enorme datamengder for å lage mer presise beregninger og prognoser innen blant annet vær, aerodynamikk og kjernefysikk.

En viktig del av gjennombruddet var vektorprosessering. I stedet for å behandle data sekvensielt kunne Cray-1 håndtere flere dataelementer parallelt, noe som reduserte tiden beregningene tok.

Passiv kjøling og macOS

Den opprinnelige Cray-1 ble kjølt ned av et omfattende nettverk av rør koblet til en 20 tonn tung kjølekompressor i et separat rom. Museumsversjonen bruker i stedet passiv kjøling.

Kjøleløsningen består av et vertikalt konveksjonstårn med aluminiumsplater og en stålramme som leder bort varmen fra prosessorene. Dermed trengs ingen mekaniske vifter, og kopien kan drives svært stille. Den tydeligste støyen kommer foreløpig fra Ethernet-svitsjene i sokkelen, men prosjektgruppen planlegger å bytte dem ut med stillere modeller.

Til driften valgte teamet ikke en Linux-distribusjon, men Apples operativsystem macOS Mojave 10.14. Systemet gjør det mulig for nodene i klyngen å sende oppgaver til hverandre. Besøkende kan se maskinen kjøre matrisealgoritmer og sammenligne ytelsen med én prosessorkjerne mot ytelsen til hele klyngen.

Historisk terminal og større ambisjoner

Designteamet har også laget en egen terminal utformet som en historisk maskin fra 1970-tallet. Den inneholder en Mac Mini som kobler terminalen til de øvrige nodene. Planen var opprinnelig å bruke CRT-skjermer, men disse ble erstattet med flatskjermer fordi de var enklere å koble til.

Museet håper etter hvert å få kopien inn på TOP500-listen over verdens kraftigste superdatamaskiner. For å nå målet kan det bli nødvendig å utvide systemet med ytterligere 70–80 Mac Mini-maskiner. Prosjektgruppen mener det neppe vil være særlig vanskelig å finne så mange datamaskiner.