یکی از عجیبترین فصلهای تاریخچهی پلی استیشن به لابراتوار دانشگاه ماساچوست مربوط میشود. در یکی از مشهورترین آزمایشهای علوم فیزیک نجوم، چندین کنسول پلی استیشن ۳ در یک سرور بزرگ به یکدیگر متصل شده و به عنوان یک ابررایانه مورد استفاده قرار گرفتند. قرار بود با استفاده از توان پردازش این شبکه، موضوعات مختلفی در زمینهی اخترشناسی مورد مطالعه قرار بگیرند. ضمن این که این مرکز، به محل جالبی برای تور دانشگاه گردی دانشجویان سال اولی و والدین آنها تبدیل شده بود.
شاید تصورش کمی دشوار باشد اما روزی این کنسولهایی که یا زیر دست یک نوجوان کم سن و سال در حال اجرای بازی بوده و یا در گوشهای از کمدهای ما گرد و خاک روی آن نشسته بود، حالا به دست گروهی از محققان افتاده و اساسِ ساخت یک ابرکامپیوتر را تشکیل میدادند. دانشمندان با کنار هم قرار دادن این کنسولها قادر به بررسی فیزیکِ سیاه چالهها، تصاویر ماهوارهای و یا به راه انداختن رقابتهایی برای رمزگشایی از کدهای پیچیده شده بودند. البته با پیشرفت تکنولوژی و کوچکتر و مؤثرتر شدن سیستمهای کامپیوتری، تنها چند سال امکان استفاده از این سیستم وجود داشت. اما برای این مدت زمانِ محدود، امکان هک کردن بیشتر کامپیوترهای قدرتمند جهان تنها با مجموعهای کدها، کابلها و کنسولهای بازی وجود داشت.
محققان سالها با ایدهی تقویت پردازندههای گرافیکی، به افزایش توان پردازش کامپیوترهای خود میپرداختند. مفهوم اصلی این ایده، این بود که با ترکیب توان پردازندههایی که قادر به رندر تصاویر بازی Shadow of the Colossus بودند، میتوان به توانایی حل محاسبات سنگین و پیچیده دست پیدا کرد. در واقع اگر بتوان این سیستمها را به یکدیگر لینک کرد، توان محاسبهی این پردازندهی بزرگ، از مجموع اجزای تشکیل دهندهی آن خیلی بیشتر خواهد بود. این روش در اصطلاح فنی «پردازش خوشهای» نامیده میشد که مختص کنسولهای PlayStation نیز نبود. محققان زیادی سعی در ترکیب توان کامپیوترها برای استفاده به عنوان یک تیم واحد را داشتند.
کنسولهای بازی از سال ۲۰۰۲ و با معرفی کیت توسعهی کنسولهای PlayStation 2 به نام Linux به مبحث ابرکامپیوترها وارد شدند. Craig Steffen در اینباره میگوید:
این کنسولها امکان دسترسی به این هدف را ممکن ساخته بودند. آنها پلهایی را در طراحی این کیت به کار برده بودند که شما میتوانستید به راحتی کدهای مورد نظر خود را نوشته و از آنها استفاده کنید.
Steffen هماکنون یکی از دانشمندان ارشد مؤسسه تحقیقاتی NCSA (یا مرکز ملی کاربری ابرکامپیوترها) است. او در سال ۲۰۰۲ به این گروه ملحق شده و روی پروژهای با هدف خرید چند کنسول PS2 و استفاده از کیت Linux برای اتصال آنها به یکدیگر کار میکرد. قرار بود با لینک شدن پردازندههای Emotion Engine این کنسولها، یک ابرکامپیوتر ساخته شود.
آنها حدود ۶۰ الی ۷۰ کنسول PS2 را به هم متصل کرده و کدهای مورد نیاز را نوشتند. Steffen در اینباره میگوید:
این مجموعه خوب کار میکرد اما نه به آن شکلی که از آن انتظار میرفت.
در این مجموعه یک سری ایرادات مربوط به بحث مدیریت حافظه وجود داشت که باعث ایجاد دو باگ خاص و غیر قابل کنترل شده بود. Steffen در ادامه میگوید:
هرباری که اقدام به راه اندازی این سیستم میکردیم، مشکل نامعلومی برای هستهی پردازشی اتفاق میافتاد که کل شرایط سیستم را ناپایدار میکرد. برای همین ما مجبور بودیم تا مکرراً سیستم را ریبوت کنیم که واقعاً کار آزاردهندهای بود.
آنها خیلی زود این پروژه را کنسل کردند تا به دیگر برنامههای NCSA رسیدگی کنند. Steffen هنوز یکی از آن کنسولهای PS2 را به یادگار نگه داشته است.
اما ماجرای سوپرکامپیوترهای پلیاستیشن همینجا به پایان نمیرسد. در سال ۲۰۰۶، نسل جدید کنسولهای PS3 معرفی شدند و طبیعتاً سخت افزار قدرتمندتری را با خود به همراه داشتند. ضمن این که امکان بارگذاری Linux روی دیگر دستگاهها را سادهتر کرده بودند. محققان که همچنان به دنبال لینک کردن سیستمها به یکدیگر بودند، به سراغ این کنسولها آمدند و این بار دیگر همه چیز فرق میکرد. حالا دیگر امکان اتصال صحیح این سیستمها فراهم شده بود. ضمن این که ابرکامپیوترِ حاصل شده، نه تنها تأییدی بر صحت عملکرد این ایده بود، بلکه در عمل نیز انقلاب بزرگی را در کاربرد این سیستمها ایجاد کرد.
این دقیقاً همان چیزی بود که Gaurav Khanna، محقق فیزیک سیاه چالهها در UMass Dartmouth در حال تصور آن بود. Khanna در این رابطه میگوید:
محاسبات طولانی و شبیه سازی زمان بر پدیدههای فیزیک نجوم معمولاً سرمایه گذاران را نسبت به این رشته بی میل میکند. شاید بتوان دلیل این رویکرد را عدم ارتباط کافی این رشته با جامعه در نظر گرفت.
منابع مالی با محدودیت شدیدی مواجه بود و شرایط رفته رفته بدتر هم میشد. لذا Khanna و همکارانش در شرایط نامساعدی قرار داشتند. آنها به دنبال راه حلی برای مشکل خود میگشتند تا این که پیشنهاد استفاده از پردازندهی Cell کنسولهای PS3 توسط یکی از افراد حاضر در تیم که اتفاقاً یک گیمر آماتور بود مطرح شد. این پروسسور توسط شرکت IBM ساخته شده بود و شبیه به چیپی بود که در آن زمان در ساختار ابرکامپیوترها مورد استفاده قرار میگرفت. Khanna در ادامه توضیح میدهد:
بعد از مطرح شدن این پیشنهاد، سایر اعضای تیم نیز نسبت به آن علاقه نشان دادند تا این که نهایتاً تصمیم به بررسی این موضوع گرفتیم.
بنابراین دانشمندان فیزیک نجوم با الهام گرفتن از سخت افزار جدید سونی، شروع به خرید کنسولهای PS3 کردند تا ابررایانهی خود را تشکیل دهند. Khanna چند ماه تلاش کرد تا به کدهای مورد نیاز شکل داده و برنامهی خود را آمادهی کار کند. او با هشت کنسول PS3 کار خود را شروع کرد و به ابرکامپیوتر مورد نظر خود دست پیدا کرد. وی در ادامه طرح آزمایشی خود را به ۱۷۶ کنسول افزایش داده و آمادهی اجرای آزمایشهای خود کرد. حالا دیگر نیاز نبود تا آنها به دیگر آزمایشگاههای بزرگ بابت استفاده از سیستمهای آنها هزینه پرداخت کنند. آنها با هزینهای به مراتب کمتر، یک ابرکامپیوتر عملی را توسعه داده بودند.
در همین سالها بود که دیگر دانشمندان و محققان رشتههای دیگر نیز به این ایده دست یافته و برای عملی کردن آن اقدام میکردند. گروهی از دانشگاه North Carolina نیز در سال ۲۰۰۷ یک ابرکامپیوتر را بر پایهی کنسولهای PS3 طراحی کردند. چند سال بعد، Mark Barnell از لابراتوار تحقیقات نیروی هوایی در نیویورک پروژهی مشابهی به نام Condor Cluster را آغاز کرد. زمان بندی تیم Barnell چندان مناسب نبود. پروژه آنها در سال ۲۰۰۹ کلید میخورد در حالی که سونی در این سال کنسولهای باریکتر PS3 slim را به بازار عرضه کرده بود که بر خلاف نسخه اورجینال آن، از سیستم عامل لینوکس پشتیبانی نمیکردند. حتی سونی با آپدیت سخت افزاری خود سیستم OpenOS که امکان اجرای لینوکس روی کنسولهای معمولی PS3 را به کاربران میداد، از آن خارج کرد. این بروزرسانی، امکان پیدا کردن کنسولهایی که با اهداف این پروژه همخوانی داشته باشند را سختتر از قبل کرده بود. نیروی هوایی نهایتاً مجبور به مذاکره مستقیم با سونی شد تا کنسولهای آپدیت نشدهی خود را به آنها بفروشد. جلسات بسیار زیادی در این خصوص برگذار شد تا این که نیروی هوایی بالاخره به خواستهی خود رسید. این پروژه بزرگ، در سال ۲۰۱۰ کار خود را آغاز کرد.
سوپر کامپیوتر نیروی هوایی آمریکا ۱۷۰۰ کنسول پلی استیشن ۳ را با کابلهایی به طول ۸ کیلومتر به هم متصل کرده بود. Condor Cluster پروژهی بسیار بزرگی بود که سیستم Khanna را بسیار حقیر جلوه میداد. از این کامپیوتر برای پردازش تصاویر پهپادهای جاسوسی استفاده میشد. این کامپیوتر در زمان خود ۳۵مین ابررایانهی سریع جهان محسوب میشد.
اما هیچ یک از این پروژهها دوام چندانی نداشتند. در حالی که این پروژهها در مراحل ساخت قرار داشتند، ابرکامپیوترها روز به روز پیشرفتهتر شده و به قدرتهای دست نیافتنی تبدیل میشدند. و در همین حین کنسولهای بازی رفته رفته سادهتر میشدند و دیگر کمتر به درد مصارف علمی میخوردند. کنسول PlayStation 4 از مجموع دستگاههای PS1 و Wii بیشتر فروش کرد و آماری نزدیک به پرفروشترین کنسول تاریخ، یعنی پلی استیشن ۲ را کسب کرده است. اما این دستگاه برای مصارف تحقیقاتی تقریباً بلااستفاده است. PS4 نیز مانند مدل باریکتر کنسول PlayStation 3 نمیتواند در ساختار ابرکامپیوترها مورد استفاده قرار گیرد. Khanna در این باره میگوید:
PlayStation 4 هیچ چیز خاصی ندارد. این دستگاه فقط مثل یک کامپیوتر قدیمی است. ما تقریباً هیچ استفادهای از این کنسول نکردیم.
و این جا بود که عصر ابرکامپیوترهای پلی استیشن به پایان رسید.
ابرکامپیوتری که درUMass Dartmouth ساخته شده بود هنوز هم کار میکند. البته این سیستم نسبت به دوران اوج خود که از ۴۰۰ کنسول PS3 تشکیل میشد، به مراتب کوچکتر است. Khanna از آن زمان تلاش زیادی برای اتصال دستگاههای کوچکتر و کارآمدتر به یکدیگر کرده و نتایج موفقیت آمیزی نیز بدست آورده است. او میگوید دستگاههای Nvidia Shield پنجاه برابر کارآمدتر از مجموعهی PS3 است.
اما کنسولهای سیستم ابرکامپیوتر نیروی هوایی سرنوشت متفاوتی داشتند. وقتی که این پروژه ۴ سال پیش متوقف شد، برخی از این کنسولها به دیگر برنامهها از جمله پروژههای Khanna اعطا شدند و برخی دیگر به عنوان داراییهای دست دوم به هراج گذاشته شدند. برخی از این دستگاهها توسط افرادی که در برنامه تلویزیونی Person of Interest کار میکردند خریداری شدند. این کنسولها در فصل پنجم این برنامه به عنوان یک ابررایانه کوچک مورد استفاده قرار گرفتند.
منبع: theverge
