Ученые МИФИ объединили смартфоны в вычислительный кластер
Ученые Национального исследовательского ядерного университета МИФИ создали вычислительный кластер из нескольких обычных смартфонов. Разработка позволяет объединять мобильные устройства в распределённую систему и использовать их для научных расчётов вместо дорогостоящих серверов и облачной инфраструктуры.
Авторами проекта стали Галина Исаева и Фёдор Исаев. Одной из основных сложностей оказалась разница в характеристиках подключённых аппаратов. В одной сети могут работать флагманские, устаревшие и бюджетные модели, производительность которых различается в 10–12 раз. Кроме того, при длительной нагрузке смартфоны нагреваются, снижают частоту процессора и могут терять до 60% мощности.
Для решения этой проблемы исследователи разработали управляющий алгоритм. Перед началом работы он оценивает максимальную производительность каждого устройства, а затем отслеживает его температуру и загрузку. Если смартфон перегревается, система уменьшает число назначенных ему задач, а после охлаждения снова повышает нагрузку.
При отключении одного из аппаратов незавершённые операции возвращаются в общую очередь и распределяются между оставшимися устройствами. Во время испытаний на задаче, включавшей миллиард вычислительных шагов, смартфоны работали как единая система.
Разработку можно применять для создания доступных мобильных вычислительных комплексов. Они предназначены для научных и образовательных организаций, малых предприятий и экстренных служб, работающих в полевых условиях без доступа к интернету и серверам.