Buat cluster berkinerja tinggi dengan 12 node NanoPi-Fire3 dengan harga kurang dari £ 100 (£ 550, termasuk dua belas Fire3)

Gugus masa lalu saya di Raspberry Pi 3 tahun lalu menarik banyak minat publik, jadi saya mencoba melakukan proyek serupa di komputer papan tunggal yang sangat baik di pasar. FriendlyARM dari China dengan murah hati mengirimi saya 12 dari papan ARM NanoPi-Fire3 64-bit terbarunya , yang masing-masing memiliki delapan nuklir ARM A53 SoC, yang beroperasi pada 1,4 GHz, dengan gigabit Ethernet.





Ukuran cluster 146,4 (w) × 151 (h) × 216 mm (d) dan berat 1,67 kg.

Perangkat lunak untuk dijalankan dalam sebuah cluster?

atau ... Kenapa itu dibutuhkan ??

Cluster sering digunakan untuk tugas sumber daya intensif (penelitian medis, pemodelan cuaca, AI / pembelajaran dalam, penambangan cryptocurrency) dan / atau layanan ketersediaan tinggi (redundant node digunakan jika terjadi kegagalan perangkat keras). Cluster ini, tentu saja, lambat dari sudut pandang superkomputer modern, tetapi sistem portabel kecil sangat ideal untuk pelatihan atau pengembangan perangkat lunak terdistribusi, yang kemudian dapat ditransfer ke sistem yang jauh lebih kuat.

Saya berencana untuk menulis beberapa artikel untuk mengevaluasi cluster ini untuk penambangan dan pembelajaran yang mendalam.

Docker Swarm atau Kubernetes sepertinya merupakan pilihan bagus untuk mengelola sebuah cluster, walaupun saya belum mencobanya.

NanoPi-Fire3 vs Raspberry Pi 3

NanoPi-Fire3 jauh lebih maju dibandingkan dengan Raspberry Pi 3 baik dalam hal kinerja dan dalam hal fungsi, dalam bentuk yang lebih kecil, pada saat yang sama dengan harga yang kira-kira sama:

	NanoPi-Fire3	Raspberry pi 3 model b
SoC	Octa-core ARM A53 S5P6818 @ 1.4 GHz	Quad-core ARM A53 BCM2837 @ 1.2 GHz
Memori	1 GB DDR3	1 GB DDR2
GPU	Mali-400 MP4 500 MHz	Broadcom VideoCore IV 400 MHz
Jaringan	1000 Mbps	100 Mbps
WiFi	tidak	802.11bgn
Bluetooth	tidak	4.1 + BLE
Penyimpanan	Kartu microSD	Kartu microSD
USB	1 konektor 1 microUSB	4 konektor
Video	Micro HDMI 1.4a, RGB-LCD	HDMI, DSI
Antarmuka kamera	DVP	CSI
Audio	tidak	3,5 mm
Ukuran	75 × 40 mm	85 × 56 mm
Nutrisi	1.2 → 3.6 W 2A maks., MicroUSB	1.2 → 2.1 Watt Maks 2.5A, MicroUSB
Lepaskan	Q4 2017	Q1 2016
Harga (UK)	£ 34,30 1	£ 33,59
1 $ 35 untuk pengiriman Fire3 + $ 5 + PPN 20% + bea masuk 0% = £ 34,30

Tingkatan yang dicapai

CPU

Sebagian besar komputer modern memiliki prosesor multi-core yang mampu melakukan dua tugas atau lebih secara bersamaan. Ini dapat berupa aplikasi yang berbeda (misalnya, server web yang memproses tiga halaman web dan database), atau satu tugas yang dibagi menjadi beberapa utas untuk kecepatan maksimum (misalnya, pelacak sinar, kompresi file, dll.). Pengujian dari paket hpcc menggunakan semua inti CPU, yang secara efektif menguji kinerja prosesor secara keseluruhan dalam operasi floating point.


Linpack TPP v1.4.1 (pemecah persamaan linear). Jumlah MFLOPS (jutaan operasi floating point per detik)

Papan Fire3 memiliki core dua kali lebih banyak, frekuensi clock lebih tinggi dan memori lebih cepat: hasilnya, hasilnya 6,6 kali lebih tinggi daripada pada Pi 3.

60.000 MFLOPS - tidak terlalu banyak dengan standar kinerja saat ini, tetapi pada awal 2000 kelompok 12 Fire3 ini akan termasuk dalam 250 teratas superkomputer tercepat di dunia (!). Cluster lima Fire3 berjalan 8,2 kali lebih cepat dari cluster Pi 3 dengan ukuran yang sama, yang dijelaskan oleh core CPU tambahan, memori lebih cepat dan jaringan yang jauh lebih cepat untuk bertukar data antara node.

Superkomputer Cray C90 16-inti, dirilis pada tahun 1992, menghasilkan 10.780 MFLOPS tetapi menelan biaya $ 30,5 juta, berbobot 10,9 ton dan membutuhkan daya 495 kW!

Menyiapkan sebuah cluster untuk hasil maksimal adalah seni keseluruhan: mengoptimalkan kompiler, mengatur perpustakaan matematika, dll. Tapi kami mengambil perkiraan dari paket hpcc standar di Ubuntu 16.04.4, menggunakan konfigurasi default.

Grafik

Baik Fire3 dan Pi 3 menggunakan GPU quad-core untuk pemrosesan paralel sejumlah besar data dalam grafik komputer. Baru-baru ini, mereka juga telah digunakan untuk komputasi khusus, seperti penambangan cryptocurrency.


glmark2-es2 2014.03 (OpenGL ES 2.0). Nilai lebih banyak lebih baik

Papan Fire3 dalam tes ini ternyata 7,5 kali lebih cepat dari Pi 3. Hasil cluster hanya diskalakan dengan jumlah node.

Seperti halnya CPU, ada banyak opsi untuk mengatur grafik dengan mengkompilasi dengan driver yang berbeda, dll. Dalam pengujian ini, kami hanya menjalankan biner glmark2-es2 standar di Ubuntu 16.04.4 menggunakan konfigurasi default. Diluncurkan dengan perintah berikut:

 sudo apt install glmark2-es2 glmark2-es2 --off-screen 

Render OpenGL usang untuk Pi 3 cukup lemah, tetapi jika Anda beralih ke render Mesa rpi-config eksperimental melalui rpi-config , Anda mendapatkan kinerja seperti Fire3.

Sebagian besar papan ARM memiliki GPU yang relatif lama yang menunjukkan kinerja yang sangat sederhana dibandingkan dengan smartphone unggulan terbaru, belum lagi PC desktop dengan kartu grafis high-end yang mahal dan catu daya yang besar. Mali-400 MP4 GPU di Fire3 berasal dari 2008, dan Broadcom VideoCore-IV di Pi 3 berasal dari 2010. Ada beberapa perangkat papan tunggal terbaru, seperti PPro64 's RockPro64, dengan GPU yang lebih kuat dan lebih baru (Mali-T860 MP4), sedangkan Samsung Galaxy S9 memiliki generasi terbaru Mali-G72 MP18.

Jaringan

Tes-tes ini memverifikasi kecepatan transfer data nyata di iPerf antara dua papan yang terhubung ke sakelar Ethernet 100 / 1000Mpbs.

iPerf v2.0.5 (TCP, 1000Mbps Ethernet, antar kartu), Mbps

Dengan pengaturan default, antarmuka 1000 Mbps pada Fire3 menunjukkan perbedaan kecepatan sangat besar 8,5 kali dibandingkan dengan antarmuka 100 Mbps pada Pi 3.


Jika Anda ingin meningkatkan kinerja jaringan pada Raspberry Pi (lebih tua dari model Pi 3 B +), Anda dapat menginstal adaptor USB Ethernet gigabit sebagai ganti antarmuka bawaan standar. Ini akan meningkatkan kecepatan sebesar 2,8 kali , tetapi karena keterbatasan USB2 itu masih akan jauh lebih lambat daripada antarmuka 1000 Mbps nyata. Antarmuka jaringan ini terintegrasi dalam model Pi 3 B + terbaru.

Performa cluster per watt

Untuk mengevaluasi kinerja per watt, saya mengambil hasil tes Linpack yang lebih tinggi dalam MFLOPS dan dibagi dengan konsumsi daya. Metrik ini biasanya digunakan untuk menentukan peringkat sistem komputer .


MFLOPS per watt

Cluster Fire3 lima-node adalah 5,8 kali lebih efisien energi daripada cluster Pi 3 dengan ukuran yang sama, meskipun mengkonsumsi lebih banyak daya pada 100% beban.

Watt diukur pada beban 100% untuk seluruh kluster , termasuk sakelar jaringan, kipas, dan catu daya. WiFi, Bluetooth, HDMI, dan lainnya dibiarkan dalam pengaturan default.

Superkomputer Cray C90, yang disebutkan di atas, hanya menghasilkan 0,02 MFLOPS per watt pada tahun 1992.

Desain bodi 3D

Saya mengubah desain asli cluster Raspberry Pi dalam versi gratis SketchUp , membuat sketsa template 3D NanoPi-Fire3, switch jaringan, konektor, dll. Saya memutuskan untuk tidak memasukkan slot ventilasi / panggangan dalam model. Kasingnya persis sama dengan cluster lima node: tugasnya adalah untuk mengakomodasi 12 papan, dua kali lebih banyak kipas dan switch Ethernet, serta semua kabel!





Unduh file SKP untuk SketchUp 2013

Pemotongan laser

Saya menggunakan program Inkscape gratis: ia menyiapkan model 2D untuk dimuat ke dalam pemotong laser. Warna yang berbeda sesuai dengan tingkat daya / kecepatan laser yang berbeda. Pertama, kontur dipotong sepanjang garis hijau dengan lubang untuk port, baut dan ventilasi. Takik tambahan diindikasikan dalam warna merah muda untuk membuatnya lebih mudah untuk menghapus bagian yang rapuh. Kemudian teks dan garis oranye terukir, dan di ujung panel dipotong sepanjang kontur biru.



Anda dapat mengunduh file untuk memotong satu lembar 600 × 400 × 3 mm, meskipun saya sendiri mengambil panel berbeda baik lembaran transparan atau hitam:

• Lembar SVG
• Lembar DXF

Bagian kecil opsional adalah diffuser untuk panel LED (sangat terang!) Yang dapat dipotong dari matte akrilik atau hanya membeli diffuser Pimoroni resmi seharga tiga pound.

Untuk informasi lebih lanjut tentang pemotongan laser dan sistem perakitan rumah tanpa sekrup, lihat artikel pertama saya.

Perubahan desain dibandingkan dengan kluster Pi 3

Meskipun case tetap berukuran sama persis, saya membuat banyak perubahan dan peningkatan:

• Desain rel pemasangan horizontal dipertahankan, tetapi di Fire3 ada lubang M3, yang lebih mudah untuk menemukan bagian daripada M2.5 di Pi. Dan lubangnya lebih dekat satu sama lain karena ukuran papan keseluruhan sedikit lebih kecil dari Pi. Mengencangkan mur plastik ke rel horizontal agak membosankan, dan apakah saya ingin mencetak klip plastik pada printer 3D untuk menahan papan di sepanjang masing-masing rel, atau membuat ring elastis yang ketat?
• Catu daya eksternal alih-alih hub USB internal : Saya mengganti catu daya USB internal dengan catu daya AC tanpa kipas di luar kasing. Ini membebaskan ruang di dalam (untuk lebih banyak papan Fire3 dan dua kipas) dan akan membantu menghilangkan panas. Setiap Fire3 dapat menarik maksimum 2A, tetapi pada kenyataannya cluster akan menarik jauh lebih sedikit, tanpa memperhitungkan periferal tambahan yang tergantung pada USB dan GPIO.
• Dua rantai microUSB bukannya 12 kabel terpisah : tidak ada kabel yang cocok untuk dijual, jadi saya membuat kabel sendiri menjadi "rantai daisy" menggunakan kabel yang lebih pendek dan lebih tebal (peringkat 11A) dan menyolder 12 konektor microUSB: akibatnya, kabel tersebut mengambil sangat sedikit ruang di dalam kasing ... lebih
• Dua kipas alih-alih satu : Saya yakin bahwa papan Fire3 yang lebih kuat akan membutuhkan pendinginan yang lebih aktif, jadi saya membuat tempat untuk dua kipas ultra-sunyi 92 mm pada case: kipas belakang menarik udara dingin ke dalam case, dan yang depan meniup udara panas.
• Gelid Solutions Silent 9 fan bukan Nanoxia Deep Silence : Saya sangat senang dengan kinerja fan Nanoxia (dan dukungan teknis mereka yang sangat baik), tetapi saya ingin mencoba opsi yang lebih murah. Gasket karet gelid lebih tebal dari Nanoxia, jadi saya meningkatkan diameter lubang pemasangan di perumahan sebesar 0,5 mm.
• Catu daya 5V langsung untuk penggemar, bukan 5V dari GPIO : pada kelompok sebelumnya, kipas diberi daya dari keluaran GPIO dari salah satu papan. Tetapi dengan mempertimbangkan pemasangan dua kipas pada 12V, saya menghubungkan step-up converter dengan saluran langsung dari catu daya utama case.
• Beberapa lubang ventilasi bukan jumlah besar : alih-alih memotong lusinan lubang ventilasi di seluruh kasing (yang membutuhkan waktu), saya memotong lubang hanya di panel depan dan belakang, berlawanan dengan kipas. Mungkin ini mengoptimalkan aliran udara melalui perumahan?
• Konektor USB pada case : dua konektor USB terintegrasi ini bekerja dengan baik di cluster asli saya, tetapi saya tidak pernah menyukainya karena kabel panjang yang tidak menekuk secara normal. Jadi sekarang saya mengambil dua port USB terpisah dengan kabel pendek dan konektor pada satu sudut, yang meninggalkan lebih banyak ruang di dalam case.
• Tidak ada rak untuk memasang hub USB : memindahkan catu daya ke luar menyederhanakan desain kasing, yang sekarang dapat dipotong dari satu lembar akrilik 600 × 400 mm. Melepaskan rak mengurangi kekakuan kasing, tetapi jika Anda memasang rel pemasangan horizontal ke panel samping, maka kekakuannya normal.
• Kabel LAN datar daripada yang bundar : Saya menyukai kabel jaringan multi-warna dari proyek RPi3, tetapi sangat sulit untuk meletakkannya di dalam case. Kabel datar menekuk jauh lebih mudah, yang bahkan lebih penting dengan paket papan yang begitu ketat. Awalnya saya mencoba kabel 25 cm, tetapi ternyata terlalu panjang, tetapi kabel 15 cm meninggalkan lebih banyak ruang kosong di dalam case.
• Kabel jaringan biru alih-alih yang berwarna abu-abu membosankan : biru benar-benar mewarnai struktur abu-abu ... ditambah logo FriendlyARM berwarna biru dengan hijau.
• Switch Gigabit dan bukan 10 gigabit : Fire3 memiliki port jaringan 1000 Mbps (sepuluh kali lebih cepat dari Pi), jadi jelas bahwa switch harus setidaknya 1000 Mbps. Switch sepuluh gigabyte akan sepenuhnya menghilangkan hambatan di tempat ini: sehingga sepuluh atau lebih Fire3s dapat bertukar data dengan jaringan eksternal dengan kecepatan penuh. Namun, sakelar seperti itu masih mahal (dari £ 200) dan terlalu besar. Saklar NETGEAR GS110MX terlihat menjanjikan.
• Dudukan papan 4 mm bukannya 6 mm : menurunkan papan sakelar, kami mendapat sedikit ruang lebih untuk pemasangan kabel dan pertukaran udara.
• Micro HDMI bukannya HDMI : Papan Fire3 memiliki konektor Micro HDMI, jadi saya menggunakan Micro HDMI terpendek → kabel HDMI yang bisa saya temukan (50 cm). Pilihan lain adalah kabel yang lebih pendek dengan HDMI → Micro HDMI adapter yang terpisah, tetapi besar dan dapat memblokir salah satu port LAN.
• Panel plexiglass hitam alih-alih yang transparan : untuk “menyembunyikan” dua kipas, tetapi tinggalkan semua elektronik di sisi dan tampilan atas. Panel depan hitam juga menarik perhatian ke panel LED Unicorn.
• Panel LED Unicorn pHAT bukannya LED sederhana di papan : ada begitu banyak node dalam kluster sehingga masuk akal untuk menempatkan pada panel depan case pemantauan status visual yang menunjukkan kecepatan CPU, suhu, disk, dan aktivitas jaringan untuk setiap node ... selengkapnya

Anda dapat membaca lebih lanjut tentang beberapa keputusan desain di kluster Pi asli.

Indikator Status Server dengan MQTT

Saya memilih Unicorn Pimoroni pHAT 32x RGB LEDs panel yang sangat baik untuk membuat "tampilan status" berwarna-warni dari cluster. Ini menunjukkan beban prosesor, suhu, disk, dan aktivitas jaringan untuk setiap node. Papan berbiaya rendah ini biasanya terhubung langsung ke pin Raspberry Pi, tetapi Anda perlu sedikit bermain-main untuk menghubungkannya ke papan lain. Pustaka rpi_ws281x Jeremy Garff menggunakan kode PWM / DMA tingkat rendah yang sangat khusus untuk Raspberry Pi, jadi saya mengubah pustaka untuk menggunakan pin SPI tunggal untuk mengontrol LED, yang seharusnya bekerja pada hampir semua perangkat keras.



Unicorn pHAT terhubung ke papan hanya dengan tiga kabel: + 5V, GND dan SPI0 MOSI (pin 19). Pada artikel selanjutnya saya akan menjelaskan secara rinci bagaimana ini semua bekerja. LED sangat cerah, sehingga terlihat jauh lebih baik di belakang diffuser, yang melekat pada bagian luar kasing dengan dua atau empat sekrup M2,5. Anda dapat memotong diffuser Anda sendiri dari matte acrylic atau membeli model Pimoroni dengan sekrup seharga £ 3.

Keadaan gugusan pada simpul pengontrol dikendalikan oleh Mosquitto MQTT (Message Queue Telemetry Transport) pialang ringan (server). Setiap node satu detik memberi tahu broker kecepatan prosesor saat ini, suhu, aktivitas jaringan, dll.

Daya, suhu, dan pendinginan

Tanpa beban, seluruh sistem dua belas Fire3s, dua switch jaringan dan dua kipas 7V hanya mengkonsumsi 24 watt, dan pada beban penuh - 55 watt.

Apakah Anda memerlukan radiator? Dengan jumlah inti dua kali lipat, Fire3 SoC menghasilkan lebih banyak panas daripada Pi3, jadi memiliki heatsink sangat penting. Untungnya, FriendlyARM memasok heatsink besar dengan pelumas termal yang terpasang dengan aman ke papan Fire3. Ini jauh lebih besar daripada radiator untuk pemain papan tunggal lain yang saya lihat di pasaran, dan itu sangat mengurangi suhu batu, tetapi para penggemar masih tidak akan terluka.

Adaptor daya memberikan maksimum 75 W (1,1 A pada Fire3), sehingga perangkat USB eksternal (seperti hard drive) kemungkinan besar akan membutuhkan sumber daya yang terpisah. Kami mengukur suhu:

 cat /sys/devices/virtual/thermal/thermal_zone0/temp 

Kita melihat bahwa prosesor tanpa beban memanas hingga 39 ° C dengan pendinginan dari kedua kipas 12V.

Pada beban 100% dengan kipas, suhu mencapai stabil 58 ° C:

 sysbench --test=cpu --cpu-max-prime=20000000 --num-threads=8 run & 

Tanpa kipas, suhu dengan cepat mencapai 80 ° C dengan penurunan otomatis frekuensi jam untuk menghindari panas berlebih. Prosesor dapat berjalan pada suhu ini untuk waktu yang lama tanpa masalah, tetapi Anda tidak mendapatkan kinerja maksimal.

Desain case yang persis sama harus cocok untuk model NanoPi Fire2s dan Fire2As, yang tidak memanaskan sebanyak Fire3, sehingga satu kipas akan cukup. Untuk mendinginkan satu Fire3, kipas yang jauh lebih kecil, mungkin 40-60 mm, cocok.

Yang tidak biasa untuk komputer papan tunggal, Fire3 dapat tidur dengan konsumsi daya yang sangat rendah (sekitar 5 μA), yang menyarankan gagasan membuai dan menghapus setiap node dari tidur seperlunya. Sayangnya, tidak ada dukungan Ethernet Wake-on-LAN, tetapi hanya pengaturan "bangun setelah X menit" yang tidak fleksibel. Namun, papan memiliki header PWR . Mungkin itu dapat dihubungkan untuk bangun dari jarak jauh dari pin GPIO pada controller?

Pendinginan senyap

Untuk mendinginkan cluster, saya memasang dua kipas 92 mm dalam case. Saya mencari pendingin yang paling tenang dengan rating Quietpc.com , dan pilihannya jatuh pada Gelid Silent 9 seharga £ 5,40.

Untuk mendengar setidaknya suara terkecil kipas pada 5V, Anda harus mendekatkan telinga Anda dengan jarak 5-7 cm, dan bantalan karet dari kit dengan sempurna mengisolasi casing dari getaran apa pun. Namun, penggemar 12V cukup terdengar (20dBA) di ruangan yang tenang. Karena itu, saya mencari voltase yang akan memberikan pendinginan yang cukup, tetapi tetap diam. Dengan menggunakan boost converter, saya mengubah kecepatan kipas, mencoba opsi voltase antara 5V dan 12V.

Penggemar	Radiator?	Tanpa beban	100% memuat	Performa
12V belakang, 1500 rpm	iya	42 ° C	66 ° C	Ok
9V belakang ,? rpm	iya	44 ° C	71 ° C	Ok
7V belakang ,? rpm	iya	46 ° C	75 ° C	pengurangan frekuensi
Keduanya 12V, 1500 rpm	iya	39 ° C	58 ° C	Ok
Keduanya 7V,? rpm	iya	40 ° C	65 ° C	Ok
Keduanya 5V,? rpm	iya	46 ° C	77 ° C	pengurangan frekuensi

(di sini adalah suhu rata-rata untuk node yang berbeda, yaitu, pada rata-rata 71 ° C, pada kenyataannya, dua papan dekat dengan pengurangan frekuensi darurat).

Saya terkejut bahwa kipas kedua tidak terlalu mempengaruhi hasilnya, dan pada akhirnya tetap membuat pilihan antara satu kipas pada 9V atau dua pada 7V, sedangkan opsi kedua adalah sedikit lebih dingin dan lebih tenang. Saya berasumsi bahwa kipas kedua lebih penting pada case yang lebih besar dan / atau jalur aliran udara yang lebih kompleks di dalam case?

Kabel Listrik: Saga Lima Bagian

Yang paling sulit adalah menemukan solusi yang bagus untuk menghidupkan 12 node, dua switch Ethernet dan dua kipas. Saya mencoba menghindari banyak penyolderan dan kabel buatan sendiri ...

1. Fire3 diaktifkan melalui microUSB, seperti Pi, tapi saya tidak menemukan hub USB 15A 12-port. Saya sedang mempertimbangkan hub 6-port dengan enam splitter microUSB dua sisi atau bahkan dua hub USB 6-port yang terpisah. Tetapi opsi pertama tidak memberikan daya yang cukup untuk 12 node, dan yang kedua mengambil terlalu banyak ruang di dalam case.
2. Dengan "bata" eksternal sebagai sumber AC, saya mencoba beberapa splitter 8x dan 6x standar. Kabel dirancang untuk kamera pengintai dengan konektor microUSB → DC yang miring, tetapi membutuhkan banyak ruang (buruk untuk aliran udara) dan tidak diperingkat oleh arus, yang menyebabkan penurunan tegangan pada setiap papan Fire3.
3. Dan jika Anda menggunakan rel sasis baja sebagai konduktor untuk 5V + GND ?! Ini tidak segila kelihatannya: setiap rel memiliki resistansi rendah hanya 0,5 Ohm dan harus memiliki isolasi listrik dari papan. Tetapi saya tidak tahu bagaimana cara membuat koneksi yang andal dari masing-masing papan ke rel, sehingga mereka dapat dengan mudah diputus jika mengganti sebuah node, dll.
4. Harapan baru? Apakah ada cara untuk memberi daya pada papan selain menyolder 12 kabel microUSB buatan sendiri? Papan Fire3 memiliki poin 5V + GND yang kosong, seperti header UART. Akan lebih mudah dan lebih murah untuk mensolder header dua pin ke setiap node dan memberikan daya menggunakan konektor DuPont dua pin yang sudah jadi alih-alih microUSB. , , … .
5. (daisy-chain), 0,5 (11A, 6 ) microUSB. , , . , DC. , , .

Kedua switch Ethernet juga ditenagai oleh 5V, konektor DC melingkar disolder.

Membangun Cluster Fire3

Proses pembuatannya mirip dengan cluster ARM 40-inti pada NanoPC-T3 , dengan hanya lebih banyak node, switch jaringan tambahan, dan kipas. Papan Fire3 ditempatkan pada jarak 20 mm di sepanjang rel dengan benang M3, masing-masing diamankan dengan delapan mur. Untuk kecantikan, saya menempelkan papan konverter boost 5V-ke-12V ke bagian belakang sasis dan menambahkan pin untuk menghidupkan dan mematikan kipas dengan mudah. Beberapa kabel diarahkan dan diamankan dengan ikatan kabel kecil. Layar LED Pimoroni terhubung ke papan pengontrol melalui tiga pin GPIO ... selengkapnya .

Daftar Bahan

Sebagian besar barang bersumber dari penjual yang berbeda di AliExpress atau eBay, yang sangat meningkatkan ongkos kirim. Jika ada permintaan yang cukup untuk cluster, lebih murah untuk membeli komponen dalam jumlah besar.

Edimax ES-5800G V3 Gigabit Ethernet Switch (2 pcs.)	£ 19,96
Kabel datar 15 cm Cat6 LAN (12 pcs.)	£ 6,79
Sekrup baja M3 12 mm (8 dari 10 pcs)	£ 1,45
M3 kuningan berdiri 4 mm (8 dari 50 pcs.)	£ 0,99
Konektor DC 5.5 / 2.1 mm (2 dari 5 pcs).	£ 1,49
Kawat jumper 1 m merah + hitam	t / a
1 m 2-core 0,5 mm kabel daya (11A) DC	£ 0,99
Konektor sudut solder MicroUSB (12 dari 20 pcs.)	£ 1,63
Konektor DC 5.5 / 2.1mm untuk pemasangan pada sasis (2 dari 10 pcs.)	£ 0,65
Terminal Block 10A (4 dari 12)	£ 1,29
PSU 100 W (5 V @ 20 A) tanpa kipas, outlet 5,5 / 2.1 mm + UK	£ 13,51
RJ45 dipasang dengan utas Ibu dan Ayah (2 pcs).	£ 1,74
Sekrup baja M3 8 mm (4 dari 5)	£ 1,25
M3 150 (8 .)	£9,20
M3 (120 150)	£1,73
Micro HDMI «» HDMI «» 50	£2,19
USB «» «» 25 (2 .)	£2.38
3 600×400	£5,32
5V-to-12V	£2,04
	n/a
92 Gelid Silent 9 (2 .)	£11,65
(4 10)	£1,75
Unicorn pHAT 32x RGB LED	£10,00
M2.5 10 (2−4 20)	£1,02
(10 .)	n/a
	£97,73
NanoPi-Fire3 $35 (12 .) 1	£383,38
microSDHC- SanDisk Industrial class 10 8 (12 .)	£62,16
	£543,27

¹ NanoPi-Fire3 dapat diimpor bebas bea ke Inggris, dan pengiriman 12 papan dari Cina hanya berharga $ 29, tetapi dengan memperhitungkan PPN Inggris sebesar 20%, Anda mendapatkan £ 383,38.

Cluster dari komputer papan tunggal lainnya

Sampai saat ini, saya juga telah membangun:

• Cluster buatan sendiri dari lima Raspberry Pi 3
• 40-core ARM cluster dari NanoPC-T3
• Cluster Five Orange Pi Plus 2e
• Cluster murah dari lima PINE A64 +
• ClusterHAT dengan empat Raspberry Pi Zero