คอมพิวเตอร์คลัสเตอร์ชุดแรกของ สทน

ฝ่ายจัดการเครื่องปฏิกรณ์ฯประสบความสำเร็จในการสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงจากการประกอบเครื่อง คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหลายๆตัวเข้าด้วยกัน โดยใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่าการสร้างคลัสเตอร์คอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นที่ นิยมมากในบริษัท หน่วยงานวิจัยและมหาวิทยาลัยที่ต้องใช้สมรรถนะในการคำนวณสูง ตัวอย่างเช่น google ใช้ คอมพิวเตอร์ธรรมดาประกอบกันมากกว่า 10,000 เครื่องเพื่องาน Search engine เป็นต้น

คอมพิวเตอร์คลัสเตอร์ชุดแรกของ สทน ถูกตั้งชื่อว่า "Einstein"

เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์คลัสเตอร์

คอมพิวเตอร์คลัสเตอร์ชุดแรกของสทน.นี้ถูกตั้งชื่อว่า “Einstein” ชึ่งประกอบจากเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล จำนวน 7 เครื่อง โดยแต่ละเครื่องมี 2 ซีพียู ( ใช้ Intel Core 2 Duo) และมีหน่วยความจำ 4 GB เครื่อง คอมพิวเตอร์ทั้ง 7 เครื่องเชื่อมต่อกันผ่านระบบเครือข่ายความเร็วสูงภายใน และใช้ MPI (message passing interface) เป็นตัวสื่อสารระหว่างเครื่องแม่ข่ายและเครื่องลูกข่าย ซึ่งหลักการของการทำงานของคอมพิวเตอร์ คลัสเตอร์คือการที่เครื่องแม่ข่ายแบ่งและกระจายงานไปให้เครื่องลูกข่ายคำนวณและส่งผลกลับมารวบรวมที่เครื่อง แม่ข่าย คอมพิวเตอร์คลัสเตอร์ชุดนี้ได้ติดตั้งระบบปฏิบัติการ SuSe Linux ซึ่งเป็น Open-source software ที่มี ความสามารถสูง

ประสิทธิภาพในการคำนวณของ Einstein

หลังจากสร้างคอมพิวเตอร์คลัสเตอร์สำเร็จ ฝ่ายจัดการเครื่องปฏิกรณ์ฯได้ทดลองประสิทธิภาพของ Einstein โดย ทำการคำนวณหาการกระจายการเกิดความร้อนภายในแกนเครื่องปปว.-1/1 ด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์วิธี มอนเตคาร์โล โดยใช้โปรแกรม MVP ซึ่งแบบจำลองของแกนปัจจุบันของเครื่องปปว.-1/1 ได้แสดงรูปข้างล่าง

แบบจำลองการจัดเรียงแท่งเชื้อเพลิงในแกนเครื่องปฏิกรณ์ ปปว -1/1 ด้วยโปรแกรม MVP

จากการทดลองพบว่าเมื่อคำนวณโดยใช้ 1 ซีพียูของ Einstein (เสมือนกับการใช้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลธรรมดา) ใช้เวลาประมาณ 9 ชั่วโมง ในขณะที่เมื่อใช้ทั้ง 14 ซีพียูของ Einstein พร้อมกันจะใช้เวลาเพียง 40 นาที เท่านั้น ซึ่งหมายถึงสามารถคำนวณได้เร็วขึ้นเกือบ 14 เท่า

การใช้งาน Einstein

ปัจจุบันฝ่ายจัดการเครื่องปฏิกรณ์ฯ ได้นำคอมพิวเตอร์คลัสเตอร์ Einstein มาใช้งานจัดแกนเครื่องปปว.-1/1 ซึ่ง โดยทั่วไปการจัดแกนเครื่องปฏิกรณ์ฯจะต้องทำการหารูปแบบการจัดเรียงแท่งเชื้อเพลิงที่สามารถใช้งานได้นานที่ สุดและมีการกระจายการเกิดความร้อนภายในแกนเครื่องปฏิกรณ์ที่ดีที่สุด จึงต้องมีการคำนวณรูปแบบการจัดเรียง แท่งเชื้อเพลิงหลายๆรูปแบบและใช้เวลาในการคำนวณสูงมาก ดังนั้นเมื่อนำ Einstein มาใช้จะทำให้ลดเวลาในการ คำนวณได้มาก

Einstein ใช้ MPI เป็นตัวสื่อสารและจัดการระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้งหมด โปรแกรมที่สามารถใช้งานกับ Einstein ได้จะต้องถูกพัฒนามารองรับกับ MPI นอกจากนี้ Einstein ใช้ Linux เป็นระบบปฏิบัติการดังนั้นโปรแกรมที่สามารถ ใช้งานกับ Einstein ได้ต้องใช้งานได้บนระบบปฏิบัติการ Linux

ในขณะนี้ฝ่ายจัดการเครื่องปฏิกรณ์ได้ติดตั้งโปรแกรม MVP ซึ่งเป็นโปรแกรมสำหรับการคำนวณทางเทคโนโลยี นิวเคลียร์ที่พัฒนาโดย JAEA ประเทศญี่ปุ่นบนคอมพิวเตอร์คลัสเตอร์ Einstein หากท่านใดสนใจใช้งาน Einstein เพื่องานคำนวณต่างๆ สามารถติดต่อได้ที่ฝ่ายจัดการเครื่องปฏิกรณ์ฯ