HEP-Benchmark eines Cubieboard-Clusters in Bezug auf Energieeffizienz
In der Hochenergie-Teilchenphysik (HEP) werden täglich eine riesigen Anzahl an Ereignissen erzeugt und analysiert. Solche Datensätze haben mehrere Millionen Ereignisse und benötigen mehrere TB Festplattenspeicher. Glücklicherweise kann man jedes Ereignis einzeln und unabhängig von den anderen betrachten. Dieser Umstand macht es möglich diese riesige Datenmenge und Arbeitsaufwand auf mehrere Rechner (einem Cluster) zu verteilen.
Dazu werden heute in Rechenzentren Computer verwendet die mehr oder weniger den normalen Desktop-PCs entsprechen. Der größte Faktor beim Betrieb eines Rechenzentrums ist der Stromverbrauch der Computer. Um diesen zu reduzieren, gibt es die Überlegung sparsamere Hardware zu verwenden. Dazu zählt die CPU-Architektur ARM die in den meisten Smartphones steckt. Natürlich sind diese Prozessoren nicht so leistungsstark wie ein handelsüblicher Prozessor in einem Desktop-PC, allerdings benötigen sie auch weniger Strom.
Die Idee war mehrere ARM-Systeme zu einem Cluster zusammen zu schließen und zu überprüfen ob diese energeieffizienter bei einer HEP-Analyse sind als die momentan verwendeten Systeme. Ich habe, im Rahmen eines freiwilligen Praktikums am SCC KIT-Campus Süd, den ARM-Cluster konfiguriert, einen Benchmark erstellt und durchgeführt.
Eine detailierte Beschreibung des Setups, des Benchmarks und der Resultate wurden auf der CHEP Konferenz 2015 als Poster und als Papier veröffentlicht.