Как сделать суперкомпьютер дома

Как собрать игровой компьютер в 2020 году

Собрать игровой компьютер самому — неоценимый опыт, незабываемые эмоции и солидная экономия средств по сравнению с готовыми решениями. В этом блоге подробно разбираемся, какие комплектующие выбирать в игровой компьютер в 2020 году.

Стоит ли выбирать процессор и материнскую плату под разгон?

За разгон доплачивать приходится немало. А производители научились настолько реализовывать потенциал чипов, что самостоятельный разгон попросту становится не нужен.

Процессоры Comet Lake и Zen 2, работающие на пределе своих частот из коробки, яркий тому пример.

Начинающему пользователю гораздо проще выбрать качественную материнскую плату и быстрый процессор, добавить хорошее охлаждение и оставить все работать в заводских настройках. Поверьте, разницу с системой в разгоне на глаз вы не заметите.

А вот разгон видеокарты и памяти дает неплохой прирост производительности, но об этом мы подробно писали здесь. Поэтому мы выберем качественные и надежные комплектующие, которые будут стабильно работать и не вызовут проблем с перегревом или недостаточным питанием, но на разгон ориентироваться не будем.

Выбор процессора и материнской платы

Начинать сборку игрового ПК надо с выбора процессора и материнской платы. Не всегда это очевидно, ведь видеокарта вносит главный вклад в качество картинки и количество кадров в секунду в играх. Но именно мощность процессора задает потолок максимальной производительности игрового ПК и время его актуальности. Если выбранный вами процессор слишком слаб, то даже при наличии мощной видеокарты в играх будут неприятные рывки, фризы и просадки кадровой частоты. Поэтому процессор надо выбирать с запасом, учитывая, что он прослужит вам несколько лет.

Самые оптимальные процессоры для игрового компьютера сейчас — шестиядерные.
Если ваш бюджет ограничен, то стоит присмотреться к Ryzen 5 1600. Чуть дороже и чуть быстрее — Ryzen 5 2600.

И наконец, самый популярный игровой процессор 2020 года — Ryzen 5 3600. Хит продаж не только у нас, но и в Европе.

Огромный плюс этих процессоров в том, что они будут работать даже на самой дешевой материнской плате AM4 на A320 чипсете, например, на ASRock A320M-DVS R4.0.

Но лучше немного доплатить и взять плату на чипсете B450, ведь эти платы будут поддерживать процессоры Zen 3, которые скоро выйдут и принесут лучшую энергоэффективность и производительность на такт.

Так как мы решили не нацеливаться на разгон, в сборку с Ryzen 5 нам подойдет недорогая плата, например GIGABYTE B450M S2H.

У нее есть все, что понадобится игровому компьютеру: разъем M.2 с поддержкой NVMe, поддержка памяти с частотой до 3600 МГц и неплохая система питания с радиаторами.

Intel в этом ценовом сегменте предлагает отличный процессор Core i5-10400F. Он чуть дороже и чуть быстрее Ryzen 5 3600.

Материнские платы под него только появились и пока стоят дороже плат AM4 при равном функционале, например ASRock H410M-HVS.

Если немного доплатить, можно взять плату на B460 чипсете с немного более качественной системой питания и более широким функционалом, например ASRock B460M-HDV. Она позволит вам поставить быстрый M.2 накопитель с поддержкой NVMe.

Если ваш бюджет позволяет купить ПК выше среднего уровня, то надо ориентироваться на восьмиядерные процессоры с 16 потоками. Они дадут вашему ПК запас прочности на несколько лет вперед и возможность поставить мощные видеокарты.

Лучшим выбором в 2020 году будет Ryzen 7 3700X для платформы AM4. Или Core i7-10700 для платформы LGA 1200.

Почему не Core i7-10700K? Потому, что модель без «K» стоит на 20 % дешевле, не требует серьезного охлаждения и будет стабильно работать на недорогой материнской плате с чипсетом Z490. А производительности Core i7-10700 вполне хватит даже для GeForce RTX 2080 SUPER.

В дешевые платы восьмиядерные процессоры ставить не стоит, они требуют хорошей системы питания. Поэтому наш выбор — MSI X570-A PRO для Ryzen 7 3700X. И GIGABYTE Z490 UD для Core i7-10700.

Эти платы дадут вам не только качественное питание, позволяющее работать круглые сутки без перегревов, но и по два разъема M.2 с поддержкой NVMe, поддержку быстрой памяти, много портов USB последних версий и качественный звук.

Выбор охлаждения и корпуса

Если посмотреть на характеристики процессоров выше, то мы увидим низкое тепловыделение (TDP) в 65 Вт. Но не думайте, что для такого 6-8-ядерника хватит самого простого кулера. Плотность компоновки транзисторов в кристаллах неуклонно растет, а их размеры уменьшаются. Это вызывает трудности с отводом тепла даже при потреблении 65 Вт. А новые механизмы турбобуста завязаны на температуру. И чем холоднее процессор, тем быстрее он будет работать.

Поэтому минимум, который подойдет для охлаждения Core i5-10400F и Ryzen 5 3600 — DEEPCOOL GAMMAXX 200 V2. А лучше немного доплатить и взять PCCooler GI-X4. Этот кулер будет работать заметно тише и эффективней, и он же является минимально достаточным охлаждением для Ryzen 7 3700X и Core i7-10700.

Но игровому ПК нужен не только кулер на процессоре и видеокарте, но и хорошо продуваемый корпус. Многие начинающие пользователи мучаются от шума дешевых кулеров в корпусе, а попытки их заменить часто заканчиваются перегревом. Чтобы этого избежать, нужно следовать нескольким правилам.

Первое — корпус должен иметь хотя бы два места под 120-140 мм кулеры на вдув, и два — на выдув.

Второе — практически все вентиляторы мало шумят при оборотах до 1000-1100 в минуту. И если у вас есть возможность поставить три тихих вентилятора на вдув и два-три на выдув, в вашем корпусе будет и отличная вентиляция, и приемлемый уровень шума.

Можно регулировать обороты вентиляторов с помощью материнской платы или реобаса, а можно сразу купить тихий вентилятор, например Gelid Silent 12.

Если вы не хотите заниматься установкой дополнительных вентиляторов, ищите корпус с несколькими предустановленными вентиляторами. Например, Cougar MX330-F, где их целых пять штук.

Важные особенности игрового корпуса — длина вмещаемой видеокарты, высота процессорного кулера, который в него можно поставить, наличие пылевых фильтров, нижнее расположение блока питания, возможность установки СВО.

И совсем хорошо будет, если он оборудован достаточными местами под накопители с демпфированием, а прозрачное окно, если оно вам нужно — будет из закаленного стекла.

Всем этим характеристикам отвечает Be quiet! PURE BASE 500 Window.

Выбор видеокарты

Теперь можно приступить к выбору видеокарты. Она будет главной характеристикой вашего игрового ПК. В среднем сегменте цен самые популярные видеокарты сейчас — GeForce GTX 1660 SUPER.

Их производительности хватает для всех новинок игр в разрешении 1080p. Цены на самые дешевые модели, например GIGABYTE GeForce GTX 1660 SUPER MINI ITX OC, вполне доступные. Немного доплатив, можно взять видеокарту с более качественным охлаждением, например Palit GeForce GTX 1660 SUPER Gaming Pro. Для этих видеокарт хорошо подойдут процессоры Ryzen 5 1600, Ryzen 5 2600, Ryzen 5 3600 и Core i5-10400F.

Если ваша цель — игры в разрешении 2560×1440 или 1080p с высокой кадровой частотой, то нужно быть готовыми отдать уже около 30000 рублей за GeForce RTX 2060 Super или Radeon RX 5700. Например, KFA2 GeForce RTX 2060 Super (1-Click OC), если вы хотите увидеть технологию RTX в действии. Или MSI AMD Radeon RX 5700 EVOKE GP OC, если вы хотите получить более высокую кадровую частоту, но уже без лучей.

Трассировка лучей в играх пока только набирает обороты, но есть уже в каждом новом серьезном игровом проекте. Минимальным выбором для этих видеокарт будут процессоры Ryzen 5 3600 и Core i5-10400F, а оптимальными — новые восьмиядерники от Intel и AMD.

Если же вы решили собрать игрового монстра, которому по плечу разрешение 2560×1440 с высоким FPS, или даже 4K, то стоит присмотреться к GeForce RTX 2070/2080 Super, например — MSI GeForce RTX 2070 Super VENTUS OC. Или MSI GeForce RTX 2080 Super VENTUS XS OC. Эти видеокарты легко потянут все игры нового поколения, которые придут на ПК с PlayStation 5 и Xbox Series X. Минимальный процессор, который им нужен, это Ryzen 7 3700X, а лучше — Core i7-10700. И конечно, им будут по плечу все новинки игр 2020 — Cyberpunk 2077, Horizon Zero Dawn, Assassin’s Creed Valhalla.

Выбор оперативной памяти

Теперь можно приступать к выбору оперативной памяти. В средние сборки оптимальный выбор — 16 Гб памяти двумя планками для работы в двухканальном режиме.

Процессорам с шестью и больше ядрами в наше время как воздух нужна быстрая ОЗУ, поэтому стоит ориентироваться на частоты 3000-3200 МГц, как минимум. Например, Crucial Ballistix Red [BL2K8G32C16U4R].

В мощные сборки стоит брать 32 Гб памяти, чтобы она не стала узким местом после выхода новых игр. Поскольку процессоры в таких сборках более мощные, то и память к ним надо брать более быструю, с частотой, как минимум, 3600 МГц, например — Kingston HyperX FURY Black [HX436C17FB3K2/32].

Разгон ОЗУ, в отличие от процессоров, сейчас актуален, бесплатен и дает неплохую прибавку к мощности. Главное — прочитать несколько гайдов 1,2 на эту тему и действовать аккуратно. Например, наш подробный материал об оперативной памяти или видео на эту же тему.

Выбор накопителей

В 2020 году жесткие диски ушли из роли системных накопителей даже в самых бюджетных системах. Выбор HDD под систему и игры сейчас чреват тормозами и лагами даже на рабочем столе, а также очень долгой загрузкой ОС и игр.

А SSD-накопители становятся все дешевле и быстрее. В средний игровой ПК сейчас стоит брать SSD объемом как минимум 500 Гб, ведь вес многих игр сейчас — 50-100 Гб, и он неуклонно увеличивается.

Формфактор 2.5″ или M.2? Цена у них зачастую одинакова, например, вот накопитель Samsung 860 EVO в двух форматах.

Здесь нужно учитывать, что выбирая формфактор M.2, вы экономите место в корпусе и избавляетесь от проводов. Но может потребоваться дополнительное охлаждение устройства.

В быстрые сборки желательно брать M.2 с интерфейсом PCI-E 3.0×4, что даст заметный прирост к скорости. Желательный минимум объема — 1 ТБ. Например, M.2 накопитель Samsung 970 EVO.

Выбирая SSD, не поленитесь почитать обзоры про него, ведь помимо скорости очень важна еще стабильность, ресурс, срок гарантии, температурный режим. Такой выбор — всегда компромисс, как и с остальными комплектующими.

А как же HDD? Стоит ли ставить его в игровую сборку? Ориентируйтесь на ваши задачи. Если компьютер используется в основном для онлайн-игр, то смысла в дополнительном HDD нет. А если вы храните на ПК коллекцию фото и видео, работаете с объемными файлами, то без HDD не обойтись.

Если выбирать HDD по соотношению цены за гигабайт, сроку гарантии, надежности и тихой работы, стоит обратить внимание на WD Purple [WD20PURZ] объемом 2 ТБ.

Выбор блока питания

Осталось выбрать блок питания. И хотя он никак не влияет на FPS, это самый ответственный выбор, ведь от него зависит стабильная работа и сохранность всех остальных комплектующих.
Прежде чем выбирать БП, стоит посчитать потребление своего ПК в калькуляторе. Причем нужно добавить запас по мощности, как минимум 30 %, а лучше все — 50 %.

БП, работающий вполсилы, меньше греется и шумит, дает большую стабильность напряжений и меньше пульсаций. Особенно это важно для недорогих моделей, где все работает на пределе.

Еще немаловажные характеристики — соответствие сертификату 80 PLUS (Bronze, Silver и т. д.), наличие всех возможных защит и срок гарантии. Все это косвенно указывает на качество изготовления БП.

Для средних сборок вполне хватит блока питания на 500 Вт. Например, be quiet! SYSTEM POWER 9.

Для мощных сборок, где одна только видеокарта может потреблять 250 Вт и более, стоит брать качественный БП на 600-700 и даже 800 Вт. Например, Corsair RMi 750W.

Перед тем как купить БП, убедитесь, что он помещается в ваш корпус по длине.

*Цены указаны по DNS Москвы, проверяйте их и наличие комплектюущих в своем городе.

Источник

Суперкомпьютер своими руками

На сегодняшний день возможно построение домашнего суперкомпьютера, о чем и пойдет речь.

В статье рассмотрены способы аппаратного построения высокопроизводительных вычислительных комплексов. Одно из интересных применений – криптография. Например, благодаря современным технологиям, любому стал доступен взлом MD5 или WPA. Если постараться (информацию быстро выпиливают), в Интернете можно найти способ взлома алгоритма A5/2, используемого в GSM. Другое применение – инженерные, финансовые, медицинские расчеты, биткойнмайнинг.

Немного истории

Датой первого письменного упоминания о суперкомпьютерах можно считать 1 марта 1920 года. Нью Йоркские газеты писали о машинах мощностью в сто математиков. Это были табуляторы – электромеханические вычислительные машины, производимые компанией IBM (которая тогда называлась еще CTR). В дальнейшем вычислительные машины стали электронными. На рынке суперкомпьютеров образовалось несколько игроков, таких как Cray, HP, IBM, Nec. Эти компьютеры имели векторные процессоры (то есть оперировали не отдельными числами, а векторами). Для коммуникации между вычислительными узлами использовались проприетарные технологии фирм-производителей. Например, одна из таких технологий – соединение процессоров по топологии четырехмерного тора — за этими словами скрывается очень простой смысл: каждый узел связан с шестью другими. Дальнейшее развитие суперкомпьютеров породило направление массово параллельных систем и кластеров. В кластерах как квинтэссенции этого направления используются примерно те же алгоритмы коммуникации между вычислительными узлами, что и в суперкомпьютерах, только на базе сетевых интерфейсов. Они и являются слабым местом таких систем. Помимо нестандартной (по сравнению с классической звездой) топологии сети как Fat Tree, «многомерный тор» или Dragonfly, требуются специальные коммутационные устройства.

Касаясь взятой нами темы, нельзя не упомянуть, что сегодня одно из перспективных направлений развития суперкомпьютеров является использование в стандартной компьютерной архитектуре сопроцессоров, по архитектуре напоминающих видеокарты.

Выбор процессора

Сегодня основные производители процессоров – это Intel и AMD. RISC-процессоры, такие как Power 7+, несмотря на привлекательность, достаточно экзотичны и дороги. Вот, например, не самая новая модель такого сервера стоит больше миллиона.

(К слову, говоря, при этом есть возможность собрать недорогой и эффективный кластер из xbox 360 или PS3, процессоры там примерно как Power, и на миллион можно купить не одну приставку.)

Исходя из этого отметим интересные по цене варианты построения высокопроизводительной системы. Разумеется, она должна быть многопроцессорной. У Intel для таких задач используются процессоры Xeon, у AMD – Opteron.

Если много денег

Что подешевле

Зато есть перспектива сборки суперкомпьютера на более доступных процессорах AMD Opteron G34, Intel Xeon LGA2011 и LGA 1366.

Чтобы выбрать конкретную модель, я составил таблицу, в которой сосчитал для каждого процессора показатель цена/(число ядер*частота). Я отбросил из расчета процессоры частотой ниже 2 ГГц, и для Intel — с шиной ниже 6,4GT/s.

Жирным курсивом выделена модель с минимальным показателем соотношения, подчеркнутым – самый мощный AMD и на мой взгляд наиболее близкий по производительности Xeon.

Таким, образом, мой выбор процессоров для суперкомпьютера – Opteron 6386 SE, Opteron 6344, Xeon E5-2687W и Xeon E5-2630.

Материнские платы

PICMG

На обычные материнские платы невозможно поставить более четырех двухслотовых плат расширения. Есть и другая архитектура – использование кросс-плат, таких как BPG8032 PCI Express Backplane.

В такую плату ставятся платы расширения PCI Express и одна процессорная плата, чем-то похожая на те, которые установлены в восьмипроцессорных серверах на базе Supermicro, о которых речь шла выше. Но только эти процессорные платы подчиняются отраслевым стандартам PICMG. Стандарты развиваются медленно и такие платы зачастую не поддерживают самые современные процессоры. Максимум такие процессорные платы сейчас выпускают на два Xeon E5-2448L — Trenton BXT7059 SBC.

Готовые платформы TYAN

За ту же примерно сумму можно приобрести готовую платформу для сборки суперкомпьютеров TYAN FT72B7015. В такой можно установить до восьми GPU и два Xeon LGA1366.

«Обычные» серверные материнские платы

Для LGA2011

Supermicro X9QR7-TF — на эту материнскую плату можно установить 4 Платы расширения и 4 процессора.

Supermicro X9DRG-QF — эта плата специально разработана для сборки высокопроизводительных систем.

Для Opteron

Supermicro H8QGL-6F — эта плата позволяет установить четыре процессора и три платы расширения

Усиление платформы платами расширения

Этот рынок почти полностью захвачен NVidia, которые выпускают помимо геймерских видеокарт еще и вычислительные карты. Меньшую долю рынка имеет AMD, и относительно недавно на этот рынок пришла корпорация Intel.

Особенностью таких сопроцессоров является наличие на борту большого объема оперативной памяти, быстрые расчеты с двойной точностью и энергоэффективность.

Топовое решение от Nvidia называется Tesla K20X на архитектуре Kepler. Именно такие карты стоят в самом мощном в мире суперкомпьютере Titan. Однако недавно Nvidia выпустила видеокарту Geforce Titan. Старые модели были с урезанной производительностью FP64 до 1/24 от FP32 (GTX680). Но в Титане производитель обещает довольно высокую производительность в расчетах с двойной точностью. Решения от AMD тоже неплохи, но они построены на другой архитектуре и это может создать трудности для запуска вычислений, оптимизированных под CUDA (технология Nvidia).

Решение от Intel — Xeon Phi 5110P интересно тем, что все ядра в сопроцессоре выполнены на архитектуре x86 и не требуется особой оптимизации кода для запуска расчетов. Но мой фаворит среди сопроцессоров – относительно недорогая AMD HD 7970 GHz Edition. Теоретически эта видеокарта покажет максимальную производительность в расчете на стоимость.

Можно соединить в кластер

Для повышения производительности системы несколько компьютеров можно объединить в кластер, который будет распределять вычислительную нагрузку между входящими в состав кластера компьютерами.

При этом коммутационное оборудование для Infiniband стоит довольно дорого. Да и как уже было сказано выше, классическая звезда в качестве топологии вычислительной сети – не лучший выбор.

Однако хосты InfiniBand можно подключать друг к другу напрямую, без свича. Тогда довольно интересным становится, например, такой вариант: кластер из двух компьютеров, соединенных по infiniband. Такой суперкомпьютер вполне можно собрать дома.

Сколько нужно видеокарт

В самом мощном суперкомпьютере современности Cray Titan отношение процессоров к «видеокартам» 1:1, то есть в нем 18688 16-ядерных процессоров и 18688 Tesla K20X.

В Тяньхэ-1А – китайском суперкомпьютере на ксеонах отношение следующее. Два шестиядерных процессора к одной «видюшке» Nvidia M2050 (послабее, чем K20X).

Такое отношение мы и примем для наших сборок за оптимальное (ибо дешевле). То есть 12-16 ядер процессоров на один GPU. На таблице ниже жирным обозначены практически возможные варианты, подчеркиванием – наиболее удачные с моей точки зрения.

Если система с уже установленным отношением процессоров/видеокарт сможет принять «на борт» еще дополнительно вычислительных устройств, то мы их добавим, чтобы увеличить мощность сборки.

Итак, сколько стоит

Представленные ниже варианты – шасси суперкомпьютера без оперативной памяти, жестких дисков и ПО. Во всех моделях используется видеоадаптер AMD HD 7970 GHz Edition. Его можно заменить на другой, по требованию задачи (например, на xeon phi). Там, где система позволяет, одна из AMD HD 7970 GHz Edition заменена на трехслотовую AMD HD 7990 Devil 13.

Вариант 1 на материнской плате Supermicro H8QGL-6F

Теоретически, производительность составит около 12 Tflops.

Вариант 2 на материнской плате TYAN S8232, кластерный

Эта плата не поддерживает Opteron 63xx, поэтому используется 62xx. В этом варианте два компьютера объединены в кластер по Infiniband x4 DDR двумя кабелями. Теоретически скорость соединения в этом случае упрется в скорость PCIe x8 то есть 32Гб/с. Блоков питания используется два. Как их согласовать между собой, можно найти в интернете.

Для кластера таких конфигураций нужно две и стоимость их составит $11360. Его энергопотребление при полной нагрузке будет около 3000Вт. Теоретически, производительность составит до 31Tflops.

Вариант 3 на платформе Tyan FT72B7015

Отличается этот вариант тем, что при восьми GPU только два CPU. Соответственно, производительность его в реальных задачах будет зависеть от способности программы сильно распараллеливаться.

Теоретически, производительность составит до 32 Tflops.

Вариант 4 для LGA2011, кластерный

Источник