Tóm tắt lịch sử của Linux và vũ trụ (Phần 3 và hết)

Theo: http://www.itpro.co.uk/features/203967/a-brief-history-of-linux-and-the-cosmo...

Bài được đưa lên Internet ngày: 05/06/2008

Lời người dịch: “Linux là chuẩn de facto cho sự lựa chọn đối với các hệ thông máy tính tốc độ thực thi cao HPC (High Performance computing). Ai đó có thể gọi tên Solaris, HPUX, OSX và Windows như các giải pháp thay thế, nhưng cơ sở về người sử dụng của chúng là bé tí so với cộng đồng những người sử dụng Linux (trong các môi trường liên quan tới HPC) do bản chất của sở hữu độc quyền của các hệ điều hành này. Một vài thứ trong số đó có thể là lựa chọn tốt hơn Linux trong các lĩnh vực cụ thể nào đó, nhưng không phải là cho dạng sử dụng của VŨ TRỤ, với dải rộng lớn các ứng dụng và nhiệm vụ nghiên cứu của nó... Từ quan điểm của đội hỗ trợ VŨ TRỤ, sẽ không có giải pháp thay thế cho Linux như một lựa chọn của hệ điều hành cho các ứng dụng HPC”. Vâng, như vậy là đã rõ, với các ứng dụng HPC trong VŨ TRỤ thì Linux là thống soái và là thứ không thể thay thế được! Không Solaris, không HPUX, không OSX và cũng không Windows! Còn bạn có nghĩ như vậy không?

Được biết, trước kia tại Liên Xô cũ, cùng một con điện trở được sản xuất ra, sẽ được phân thành 3 loại: Loại để sử dụng trong Vũ trụ, loại để sử dụng trong quân đội là cuối cùng là loại để sử dụng trong các thiết bị dân dụng, trong đó con điện trở để sử dụng trong Vũ trụ có chất lượng cao nhất. Nếu theo logic này, tự bạn có thể đánh giá được, hệ điều hành nào là có chất lượng cao nhất.

“Để phân tích và xử lý hàng terabytes các dữ liệu cơ bản cho dự án, COSMOS thuê một hệ thống SGI Altix chạy Linux. Hệ thống này đặc trưng bởi bộ nhớ được chia sẻ toàn cầu có liên kết dựa trên các bộ nhớ cache, bộ nhớ lưu trữ theo cấp và nhìn thấy được tích hợp, và phụ thuộc mạnh mẽ vào đầu tư hiện hành từ Uỷ ban Nghiên cứu”. Điều này có nghĩa rằng Linux có khả năng xử lý số lượng dữ liệu khổng lồ hàng terabytes, điều mà nhiều chuyên gia công nghệ thông tin Việt Nam vẫn chủ quan mà cho rằng nguồn mở không thể xử lý được dữ liệu lớn và chuyên nghiệp. Với bài viết này, hy vọng rằng chúng ta sẽ có cái nhìn ngược lại.

Xem thêm bài: “NASA mang nguồn mở vào vũ trụ” (http://blog.360.yahoo.com/blog-LU.CUQA9b6gRyol5jVT.?p=1629).

Các hình ảnh của vệ tinh COBE lần đầu tiên được thấy trên đỉnh bằng phẳng của CMB, bạn đã bắt đầu thấy các sóng gợn nhỏ. Đây là những gợn sóng nguyên thuỷ, hoặc nhiễu loạn, được tiến hoá trong các cấu trúc của vũ trụ, thiên hà và các vì sao mà chúng ta thấy hôm nay. Một mục tiêu ban dầu của COSMOS là cố tìm ra những gì đã gây nên các gơn sóng nhỏ này. Các nhà vật lý thử nghiệm các lý thuyết của họ bằng việc chạy các mô phỏng của vụ nổ Big Bang, và so sánh các mô phỏng này với những quan sát của CMB cuộc sống thực để thử ngiệm độ chính xách của chúng.

“Vũ trụ học là một lĩnh vực cạnh tranh cao và phát triển nhanh chóng, được dẫn dắt bởi các kết quả”, Hawking đã nói. “Siêu máy tính của COSMOS đã cho phép chúng ta biến các ý tưởng thành những tiến đoán cụ thể, đảm bảo rằng các nhà vũ trụ học của Anh quốc tiếp tục đi đầu trong những đóng góp quốc tế”. Cùng với thời gian dự án này đã phát triển. “Câu hỏi chúng ta đang cố trả lời bây giờ là được xác định một cách chính xác hơn nhiều”, tiến sĩ Paul Shellard, giám đốc của COSMOS giải thích.

“Mười năm trước chúng ta đã làm việc với các lý thuyết vũ trụ trước đó, nhưng môn vũ trụ học từ đó đã trở thành một môn khoa học mang tính định lượng hơn nhiều. Chúng đã đang phải đưa ra những tiên đoán lý thuyết về chất lượng và độ chính xác một cách có thể so sánh được cho những nghiên cứu được cung cấp bởi các vệ tinh và kính viễn vọng mới nhất; và những nghiên cứu này bản thân chúng đòi hỏi sức mạnh tính toán nhiều hơn nhiều để phân tích. Đó là vì sao các máy tính là rất quan trọng. Bạn không thể phân tích các nghiên cứu này mà không đi vào trong lý thuyết của bạn để thấy liệu nó các khớp với những gì mà bạn thấy hay không; và những nghiên cứu này tự bản thân chúng là những tập hợp dữ liệu khổng lồ mà chúng cần được phân tích để thử nghiệm tính có thể đúng mà lý thuyết của bạn là đúng đắn”.

The COBE satellite images were the first to show that on top of the smooth CMB, you began to see small ripples. These primordial ripples, or perturbations, evolved into the structures of the universe, the galaxies and stars we see today. A primary aim of COSMOS has been to try to find out what caused these ripples. The physicists test their theories by running simulations of the Big Bang. and comparing the simulations with real-life CMB observations to test their accuracy.

"Cosmology is a rapidly advancing and highly competitive field, driven by results," Hawking has said. "The COSMOS supercomputer has allowed us to turn ideas into concrete predictions, ensuring that UK cosmologists continue to make leading international contributions." Over time the project has evolved. "The questions we're trying to answer now are much more precisely defined," explains Dr Paul Shellard, the director of COSMOS.

"Ten years ago we were working with early universe theories, but cosmology has since become a much more quantitative science. We're having to make theoretical predictions of comparable quality and precision to the observations provided by the latest satellites and telescopes; and the observations themselves require much more computing power to analyse. That's why computers are so important. You can't analyse the observations without folding in your theory to see if it matches what you're seeing; and the observations themselves are huge datasets that need to be analysed to test the likelihood your theory is correct."

Sharing memory

Chia sẻ bộ nhớ

Để phân tích và xử lý hàng terabytes các dữ liệu cơ bản cho dự án, COSMOS thuê một hệ thống SGI Altix chạy Linux. Hệ thống này đặc trưng bởi bộ nhớ được chia sẻ toàn cầu có liên kết dựa trên các bộ nhớ cache, bộ nhớ lưu trữ theo cấp và nhìn thấy được tích hợp, và phụ thuộc mạnh mẽ vào đầu tư hiện hành từ Uỷ ban Nghiên cứu. “Chúng tôi đã được đăng ký dài hạn một cách mạnh mẽ ở thời điểm hiện tại”, tiến sĩ Paul Shellard, giám đốc của COSMOS nói, “nên chúng tôi đang hướng tới việc bổ sung cho đầy đủ hệ thống Altix hiện nay của chúng tôi với các tài nguyên nhóm máy (mà nó có nghĩa việc nâng cấp lên kiến trúc ICE mới nhất). Trong khi chờ đợi, chúng tôi đang lên kế hoạch nhanh chóng chỉnh lại hạ tầng hệ thống này, và đưa ra cho những người sử dụng không gian có thể sử dụng được nhiều hơn, bằng việc nâng cao khả năng lưu trữ”.

Shellard nói rằng hệ thống này “sẵn sàng tạo ra một bước ngoặt mới hoàn toàn trong tốc độ thực thi của bộ nhớ chia sẻ... và sẽ cho chúng tôi khả năng thử nghiệm các mô hình toán học của chúng tôi về vũ trụ một cách trong suốt với các tập hợp dữ liệu khổng lồ được sản xuất ra bởi các nghiên cứu vũ trụ”.

“Vũ trụ học sẽ tiến lên phía trước thông qua việc đương đầu giữa các lý thuyết sáng tạo của vũ trụ trước kia và một dòng các thực nghiệm và dữ liệu nghiên cứu chưa từng có. Tính sẵn sàng của một mô hình lập trình bộ nhớ chia sẻ sẽ giúp một cách mạnh mẽ cho chúng tôi để có được những mô phỏng ở phạm vi rộng lớn và chạy được trong phạm vi thời gian ngắn. Chúng tôi có một dãy rộng lớn như vậy những người sử dụng, cả trong lĩnh vực về chủ đề, dạng mã và kinh nghiệm HPC mà chúng tôi cần kiến trúc rất mềm dẻo mà nó có thể đáp ứng một cách tích cực cho dãy rộng lớn các nhiệm vụ mà chúng tôi đặt ra ở đó. Chúng tôi tin tưởng rằng sự mềm dẻo của các tài nguyên HPC này sẽ tạo ra một sự đóng góp quan trọng cho vị thế lãnh đạo của Anh quốc trong ngành vũ trụ học toàn cầu”.

To analyse and process the terabytes of data essential to the project, COSMOS employs an SGI Altix system running Linux. The system features cache-coherent global shared memory, integrated visualisation and hierarchical storage, and is heavily dependent on ongoing funding f-rom the Research Council. "We are heavily over-subscribed at present, says Dr Paul Shellard, the director of COSMOS, "so we are looking forward to complementing our present Altix with cluster resources (which means upgrading to the latest ICE architecture). In the meantime, we are planning shortly to streamline the system infrastructure, and to give users more usable space, by increasing the storage capacity."

Shellard says that the system "makes available an entirely new threshold in shared-memory performance... and "will give us the ability to test our mathematical models of the universe seamlessly against the huge data sets being produced by cosmological observations."

"Cosmology moves forward through the ongoing confrontation between innovative theories of the early universe and an unprecedented flow of new experimental and observational data. The availability of a shared-memory programming model greatly helps us to get large-scale simulations up and running on short timescales. We have such a wide variety of users, both in subject area, code type and HPC experience that we need very flexible architecture that can respond positively to the wide variety of tasks we throw at it. We believe that the flexibility of these HPC resources makes an important contribution to UK leadership in cosmology internationally."

Cơ quan mà là chủ dự án này phụ thuộc vào Linux để hướng các máy tính trạm mà chúng được sử dụng cho công việc phát triển và máy tính để bàn. “Ưu điểm mạnh nhất của Linux là tính mở của nó mà nó làm cho nó rất cạnh tranh vwosi một cộng đồng nguời sử dụng rộng lớn hơn nhiều (đặc biệt trong HPC) đảm bảo cho sự phát triển xa hơn của nó và tiếp tục thành công. Linux là chuẩn de facto cho sự lựa chọn đối với các hệ thông máy tính tốc độ thực thi cao HPC (High Performance computing).

Một người có thể gọi tên Solaris, HPUX, OSX và Windows như các giải pháp thay thế, nhưng cơ sở về người sử dụng của chúng là bé tí so với cộng đồng những người sử dụng Linux (trong các môi trường liên quan tới HPC) do bản chất của sở hữu độc quyền của các hệ điều hành này. Một vài thứ trong số đó có thể là lựa chọn tốt hơn Linux trong các lĩnh vực cụ thể nào đó, nhưng không phải là cho dạng sử dụng của VŨ TRỤ, với dải rộng lớn các ứng dụng và nhiệm vụ nghiên cứu của nó... Từ quan điểm của đội hỗ trợ VŨ TRỤ, sẽ không có giải pháp thay thế cho Linux như một lựa chọn của hệ điều hành cho các ứng dụng HPC.”

The department that hosts the project is dependent on Linux to drive the workstations that are used for desktop and development work. "The strongest advantage of Linux is its openness which makes it very competitive with a much wider community of users (especially in HPC) ensuring its further development and continuing success. Linux is, de facto, the standard choice for HPC systems.

One could name Solaris, HPUX, OSX and Windows as al-ternatives, but their user base is tiny compared to the Linux user community (in HPC-related environments) due to the proprietary nature of those operating systems. Some of them may be a better choice than Linux in very specific areas, but not for the COSMOS style of use, with its wide range of applications and research tasks... F-rom the COSMOS support team point of view, there is no al-ternative to Linux as the OS of choice for HPC applications."

Dịch tài liệu: Lê Trung Nghĩa

ltnghia@yahoo.com