BOINC

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BOINC(Berkeley Open Infrastructure for Network Computing,伯克利開放式網路計算平台)是目前主流的分散式計算平台之一,由加州大學柏克萊分校(University of California - Berkeley)電腦學繫於2003年發展出來的分散式計算系統。它本身設計成用於SETI@home項目,但逐漸在其他領域包括數學、醫學、天文學、氣象學等。BOINC現時旨在為各研究者提供匯集全球各地大量個人電腦的強大運算能力。直至2008年1月25日,BOINC在全世界有約549,000台活躍的主機並平均提供約852TeraFLOPS (TFLOPS)的運算能力。

平台簡介

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BOINC是一個計算平台,對志願者來說,它提供了一個統一的客戶端程式

,這個客戶端本身並不進行實際的計算工作,只是提供了管理功能,在志願者加入了 BOINC 平台上的計算項目後,客戶端程式將自動下載新的任務單元,並調用相應項目的計算程式進行計算,如果參加了多個項目,它將自動在各個項目間按用戶的設定來調配計算資源,在計算完成時,它還將自動地將計算結果上傳,並同時取得新的計算單元。 通過多年時間、多個項目的測試,該平台已經較為成熟。伯克利方面之前曾成功運行SETI@home 項目6年多,取得巨大成功,吸引了五百多萬用戶的參加,完成了兩百萬CPU小時的計算量。BOINC平台的開發,很重要的一個原因是為了吸引更多用戶加入更多的其他由實際意義的分散式計算項目,比如氣候變化,藥物開發等。BOINC 的前景非常可觀,有可能發展成一種業界標準,有了 BOINC 平台,分散式計算的開發和推廣工作變得更加容易簡便。而統一的界面,統一的方式將會大大方便新加入分散式計算的用戶,而不必研究每個不同項目的參與方法、積分算法等。

使用率

根據BOINC STATS的統計,BOINC在中國大陸的使用率處於較低的位置。而在台灣及香港,人均貢獻率均較高。積分最高的國家為美國,達到47,116,057,426和德國(14,621,977,432)、英國、加拿大、法國、日本。

在大陸

在統計的所有265個國家的地區中,中國大陸的人均分數為0.6620,排名162;總積分為859,852,688,排名22(2009年8月31日13:33:21數據)。

在台灣

在統計的所有265個國家的地區中,台灣的人均分數為48.345,排名67;總積分為1,099,850,892,排名21(2009年8月31日13:33:21數據)。

在香港

在統計的所有265個國家的地區中,香港的人均分數為55.722 ,排名62;總積分為381,984,180,排名33(2009年8月31日13:33:21數據)。

在澳門

在統計的所有265個國家的地區中,澳門的人均分數為15.818 ,排名90;總積分為7,043,408,排名113(2009年8月31日13:33:21數據)。

平台影響

軟體方面

分散式計算項目對計算機的使用與日常套用所運行的程式並無很大區別,主要區別是項目計算程式一般會以最低優先權別獲得所有空閒的CPU時間,因為比起其他程式的優先權別都要低,所以雖然一般情況下計算項目看上去占用了全部的處理器資源,但一旦其他程式需要CPU運算時,項目計算程式會在作業系統的調度下自動讓出CPU時間。

硬體方面

分散式計算項目所利用志願者的硬體主要是CPU、記憶體和顯示卡圖形處理器(GPU)的閒置資源,並占用一些硬碟空間。由於各項目的差異性很大,所占用的記憶體和硬碟空間也分別很大。例如數學類項目對記憶體和硬碟的占用都比較少,而生命科學類的項目會占用較多記憶體與硬碟空間。

雖然運行分散式計算項目對計算機的硬體壽命並未多少縮減,但長期運行還是會帶來一些影響,主要包括以下方面:

對主機板的影響

計算項目運行過程將有大量數據在各個部件交換,晶片組的使用率將提高,同時會帶來一定的能耗和散熱問題。

對CPU的影響

計算必然需要CPU的消耗運算功能,而此時CPU將全速進行工作,CPU所消耗的電力和產生的熱量也隨之大幅增加。

對記憶體的影響

運行計算程式需要占用一定的記憶體空間。如果計算機所配置的記憶體不多的情況下,運行計算程式將減少可用的記憶體空間,特別對於多路多核系統,每個CPU核心都將運行一個計算程式,此時所消耗的記憶體空間會倍增。BOINC平台用戶可以通過本地參數設定來限制項目使用的CPU的數量。

對硬碟的影響

參加分散式計算項目須在硬碟儲存客戶端軟體、計算程式、任務單元等資料,不同的項目對硬碟空間的需要有所不同,例如CPDN等氣候項目需要比較多的硬碟空間,達到幾百MB。 一般項目都不需要頻繁的讀寫硬碟數據,但有些項目會需要較多的頁面檔案(虛擬記憶體)空間。

對顯示卡的影響

不少項目有提供螢幕保護程式,所顯示的圖形會消耗一定的CPU與GPU的計算能力,同時帶來電力消耗和散熱問題。 利用GPU計算能力的項目有著與對CPU同樣的影響,電耗和散熱的問題。 另外由於調度GPU進行計算時需要到CPU的協助,會同時消耗一定的CPU計算時間。

對電源的影響

運行項目時CPU會消耗大量電力,特別對於超頻使用的,請保證整機電力消耗在電源額定使用範圍內。如果電源長期超負荷運作,將影響電源的壽命,而且電源的轉換效率也會降低。電源的故障更會涉及其他所有部件的安全。

對顯示器的影響

帶螢幕保護程式的項目可以設定在計算機閒置是啟用屏保,對於CRT顯示器有一定的保護作用。但由於開啟顯示器即消耗電力,建議在計算機閒置時手動關閉顯示器或者設定自動關閉顯示器,以節省能耗。

對散熱器的影響

運行計算程式將是計算機各個部件產生更多的熱量。風冷散熱器的風扇將以高速運轉。風扇壽命會降低,同時計算機環境的灰塵會更快的囤積在風葉和散熱片上,增加了清理灰塵的頻率。 由於風扇的高速運轉,將對環境帶來更大的噪音。

對網路的影響

大部分項目對網路的需求都很低,計算程式和工作單元檔案一般不大,在進行計算時一般都不需要網路連線。往後只需要下載新工作單元和上傳計算結果。

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