750円のマイクロコントローラーでスーパーコンピューターを作る方法

低性能のコンピューターでもクラスタとして連ねることで、高い性能を持たせることが可能です。「非力なRaspberry Piを組み合わせてスーパーコンピューターを作る」という試みはよく行われていますが、Raspberry Piよりもさらに安い7ドル(約750円)のマイクロコントローラー「ESP32」をクラスタにする試みがGitHubで公開されています。

Broccoli/Broccoli_readme_en.md at master · Wei1234c/Broccoli · GitHub
https://github.com/Wei1234c/Broccoli/blob/master/notebooks/demo/Broccoli_readme_en.md

How to Build a Mini Supercomputer for Under $100 - Motherboard
https://motherboard.vice.com/en_us/article/bjpb78/diy-computing-cluster-esp32-raspberry-pi

ESP32をクラスタ化する方法について公開したのはWei1234c(Wei Lin)氏。小型のコンピューターをクラスタ化する試みはRaspberry Piの登場で非常に簡単になりましたが、Raspberry Piは35ドル(約3800円)かかるためクラスタ・システム全体は高額になります。これに対して、中国製のマイクロコントローラーのESP32は1枚7ドル(約750円)とより安価なので、安価に並列コンピューティングするという目的では有利だと考えたのがESP32クラスタを試した理由だとのこと。

Wei1234c氏はESP32を3つクラスタ化し、複数のコア間でタスクを同期させるために最適されたプログラム「Celery」を利用してタスクを割り当てました。このESP32クラスタが文字数を数え上げる様子は以下のムービーで確認できます。

Mini Cluster of ESP32 - YouTube


実験の結果、Wei1234c氏はESP32クラスタには「マルチコアCPUほどマルチプロセス処理やマルチスレッド処理が得意ではない」という欠点があるものの、「Raspberry Piを使ったクラスタよりも小面積でシステムを構築でき、システム設計の柔軟性も高く、低価格である」という利点があることが分かったそうです。

もちろんWei1234c氏はスーパーコンピューターのような高速処理が可能なハードウェアを作ることを狙っているわけではなく、思考実験のようなものだと考えられますが、GitHubで公開されている情報は、並列コンピューティングに関心がある人には大いに参考になりそうです。