Présentation du projet

Le Musée d’histoire de la Computación a construit une réplique à l’échelle 1 : 1 du Cray‑1 de 1976 en utilisant trente Mac Mini de 2012, dont deux de 2014. Le dispositif, développé en 18 mois, célèbre le 50e anniversaire du Cray‑1 et de la création d’Apple.

Les trente machines forment un cluster où les cinq unités i7 quad‑core et les vingt‑cinq i5 dual‑core sont interconnectées via deux commutateurs gigabit Ethernet. Le système exploite macOS Mojave (10.14) pour son support natif du MPI (Message Passing Interface), couche logicielle qui orchestre la distribution des tâches.

Architecture matérielle et performances

En combinant les soixante‑quatre cœurs actifs, le cluster délivre 1,3 teraflops selon un script Python de multiplication de matrices, surpassant largement les 160 méga‑flops théoriques du Cray‑1 original. Avant la perte d’un nœud, les tests avec les soixante‑dix cœurs disponibles atteignaient 1,5 teraflops.

Le choix d’un environnement macOS évite l’installation d’une distribution Linux classique, car le système d’exploitation fournit déjà les bibliothèques MPI nécessaires. Cette approche réduit la complexité logicielle tout en conservant la capacité de paralléliser les calculs sur chaque nœud.

Gestion thermique et niveau sonore

Le refroidissement repose sur la convection passive : les Mac Mini sont montés verticalement dans un châssis en acier avec des plateaux en aluminium. Cette configuration crée un conduit thermique naturel où l’air chaud s’élève et s’évacue sans ventilateurs actifs.

Le bruit mesuré provient principalement des deux commutateurs Ethernet, évalué entre 30 et 33 dB. Chaque Mini génère 12 à 15 dBA au repos, ce qui rend l’ensemble quasi inaudible dans une salle d’exposition.

Perspectives et limites

Les organisateurs envisagent d’ajouter 70 à 80 Mac Mini supplémentaires afin de former un cluster capable de figurer dans le TOP500 des supercalculateurs. Cette extension nécessiterait une réévaluation du réseau et du refroidissement pour maintenir les performances et le silence.

Malgré son succès, la réplique reste limitée par la dépendance à du matériel obsolète et à une architecture non vectorielle, contrairement au Cray‑1 original qui utilisait le traitement vectoriel. Le projet illustre néanmoins l’écart entre les capacités de calcul grand public d’aujourd’hui et celles d’une machine de recherche des années 1970.