Clúster de Computación Científica de Bajo Coste y Consumo

• Autores: M. Hernández, Alberto A. del Barrio García, Guillermo Botella Juan
• Localización: Enseñanza y aprendizaje de ingeniería de computadores: Revista de Experiencias Docentes en Ingeniería de Computadores, ISSN-e 2173-8688, Nº. 8, 2018, págs. 85-96
• Idioma: español
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• Resumen
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    En este trabajo se presenta la construcción de un clúster basado en FPGAs de gama baja, capaz de ejecutar programas muy intensivos en datos en el mismo o en menor tiempo que una estación de trabajo con 56 cores lógicos, de mucho mayor coste y consumo. Se ha generado una imagen personalizada basada en Debian 8 y se ha instalado en ella el software necesario para poder ejecutar códigos escritos en OpenCL y compilados con el Kit de desarrollo de software de Intel para FPGAs. Además, se ha realizado una comparativa de los tiempos de ejecución, coste y consumo energético, cuyo resultado ha sido que el clúster es casi 6 veces más barato y es capaz de obtener reducciones energéticas del 83%.

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    In this work we present the construction of a cluster based on low-end FPGAs. Such cluster is able to execute data-intensive applications in a similar amount of time as a 56-threaded workstation, which is much more power-hungry and expensive. In order to perform this task, an in-house Debian 8-based image has been developed, and the required software to run OpenCL kernels compiled with Intel FPGA SDK for OpenCLv16.0 has been installed. Moreover, several comparisons tackling execution time, cost and energy consumption have been performed. As a result, we concluded that the cluster is almost 6 times cheaper than the workstation, and reaching 83% energy reductions.