Old Mac のケースにRaspberry Pi クラスターマシンを組み込むプロジェクトはゆっくり進行中です。
先日の段階でハードウェアの実装が何とか目処が付いたので,クラスタ・システムのソフトウェアのセットアップをやっていました。
先週末にソフトのセットアップが終わったので,完成に向けてハードウェアの実装にとりかかりました。

Old Mac のケースに無理やりクラスターユニット,電源,16ポートハブなどギッシリと詰め込むので,現状のままではケース内温度上昇は抑えられないと予想しました。
そこで,組み込む電源の排気が真っ直ぐ吹き出るようにケース左側面にスリットを設けました。

加工にはTechShopに設置されているレーザカッターtrotec-400を用いました。このレーザーカッターは高さのある立体物も加工できるので,このような加工には最適です。

写真は加工直後のもので左列のスリットと右列のスリットの加工具合の差がはっきりと分かります。右列の加工が不適切で焼けひどいです。
これは,後で気付いたのですがケースは抜き型で前面が広く後面が狭いテーバー状になっています。加工面を上に向けて寝かせると左列に比べて右列が高くなります。加工時に左列が適正となるように焦点合わせをしたので右列はレーザの焦点がズレた加工となってしまいました。

この空気流通スリットの効果を確かめるために全ユニットをケースに格納して稼働させて見ました。

数時間稼働させましたが開けたスリットから温排気が吹き出て,ケース内に顕著な温度上昇は無く狙い通りの効果がありました。

次の作業は,AC100Vのコネクタと電源スイッチをケースの元の位置に置いて配線することと,背面下部のバックパネルの既存の穴を埋めてUSBコネクタとLANコネクタの穴加工を行います。

また,オープンフレームのクラスタマシンでは問題にならなかった個別のRasPiにハードウェア・リセットをかける仕組みを実装しなければなりません。(オープンフレームでは個別の基板のリセット端子を簡単にショートさせてリセットできますが,ケースに入れてしまったらそれはできません)

5月20日
全体が組み上がりソフトウェアもセットアップできたので全ノードを使った並列計算を行ってみました。起動初期は快調に動作するのですが,時間が経つについれて通信不調になるノードが発生します。温度上昇による動作の不調と想定し,Raspberry Piの温度を確かめましたが顕著な温度上昇はありません。

組み込んだスイッチングハブのコントローラチップを触るとチンチンに熱くなっています。試しにブロワーで吹いて温度を下げると並列計算が快調に進みます。
元々,このハブにはファンが装備されておりコントローラチップのヒートシンクをブローしていました。バラしてMacのシャーシに組み込むときファンを省略したのが敗因です。

ハブのコントローラチップを冷却する方法を考えなければなりません。
取り付け用のスペーサを長くしてシャーシと基板の間隔を広く取り空気の流れを良くする。
小型ファンでヒートシンクをブローする。
この対策でうまく行けば良いのですが…

 MacBerry Pi Cluster (3) につづきます