Spaceborne计算机为ISS宇航员带来超级计算能力

惠普企业（HPE） -内的业务为重点的部门HP - 2017年8月宣布的星载计算机实验，看到了Palo Alto的公司团队与美国国家航空和航天局（NASA）和SpaceX公司推出了超级计算机进入太空。今天，一年多一点之后，HPE表示它正在为国际空间站（ISS）上的宇航员提供星载计算机的高性能计算（HPC）功能。

新的“云端”服务，正如HPE所称的那样，将使国际空间站美国国家实验室的科学家能够在现场进行分析而无需将数据传输到地面中心站进行处理。

HPE首席技术官兼副总裁Eng Lim Goh博士解释说，它可以节省宝贵的时间和带宽。在距地球表面400至1,000英里的范围之外，来往地球的通信延迟可达20分钟 - 足以威胁未来深空任务的成功。目前，在传输大型数据集时消耗了空间中超大部分的网络带宽，为紧急传输和其他关键通信留下了很小的余地。

如果一切按计划进行，ISS太空探险家将使用星载计算机剖析和处理大量数据。

“我们的使命是带来创新技术，为地球或太空领域的下一个前沿提供动力，并创造我们以前从未想象过的突破性发现，”吴博士说。“在我们第一次成功通过星载计算机实验获得重要经验后，我们将继续通过向国际空间站研究人员开放云端HPC功能来测试其潜力，使他们能够将太空探索提升到一个新的水平。”

上图：星载计算机。

图片来源：惠普

星载计算机 - 首次投入轨道的商用现货（COTS）计算机系统之一 - 于2017年9月栩栩如生，成为第一个在零重力下以teraflop运行的COTS。正如HPE的HPC技术官Mark Fernandez在7月份的一篇博客文章中所指出的那样 ，它不仅要与不稳定的网络连接相抗衡，而且必须应对不可预测的辐射，不一致的功率，太阳耀斑，亚原子粒子，微流星体以及可能损坏组件的不规则冷却。事先没有正确闲置。

HPE表示，它的软件基于当前条件管理计算机系统的实时节流并可以缓解错误，它已经解决了两个异常现象 - 两个小时的关闭，而宇航员正在更换另一个系统上的电子元件和一个16 - 由于火灾报警引起的紧急停机。

星载计算机基于惠普的Apollo pc40服务器，这是一款双插槽英特尔至强处理器可扩展平台，具有多达四个Nvidia Tesla图形处理单元（GPU），12个2666MHz DDR4 DIMM，两个SFF硬盘或固态硬盘，以及双2000 -watt电源。但它比现成的型号更加坚固 - 它必须通过超过146次安全测试和认证才能进入太空。

它针对深度学习工作负载进行了优化，在集群构建中管理HPC集成节点，支持一系列网络拓扑。到目前为止，它已在国际空间站上完成了300多个基准实验。

HPE对超级计算机领域并不陌生 - 它开发了哥伦比亚号，这是一个10,240个处理器的超级集群，在2004年的500强名单中被评为全球第二快的超级计算机 。但HPE的目光落在了明星身上。

“[星载计算机]为没有地球援助进行计算密集型实验奠定了基础，这对于在距离我们家乡星球数百万英里的旅程中推进太空探索是必要的，”费尔南德斯写道。“更重要的是，这项实验使我们能够运用我们的知识来推进地球技术，并进一步提高其可靠性和稳健性。”

在这方面，星载计算机的目的是作为能够前往火星及其他地方的硬件的前身，未来的化身可能采用HPE所谓的“内存驱动计算”架构。2017年5月，HPE演示了一个包含160个互连的TB级内存的系统，理论上可以扩展到4,096个yottabytes - 全世界数字数据的250,000倍。

它声称，这样的计算机将把处理复杂问题所需的时间从几天缩短到几秒。

“当我们能够同时分析这么多数据时，我们就可以开始发现以前从未想过的相关性，”Hewlett Packard Labs的首席架构师Kirk Bresniker在一篇博客文章中写道。“而这种能力将开启全新的知识发现前沿。”