L’essor et la chute des superordinateurs PlayStation

Des dizaines de PlayStation 3 reposent dans un conteneur d’expédition réfrigéré sur le campus de l’Université du Massachusetts Dartmouth, aspirant l’énergie et enquêtant sur l’astrophysique. C’est un arrêt populaire pour les visites qui tentent de vendre l’école aux futurs étudiants de première année et à leurs parents, et c’est l’un des rares héritages vivants d’un chapitre scientifique bizarre de l’histoire de la PlayStation.

Ces boîtes trapues, se hissant sur des systèmes de divertissement ou couvertes de poussière au fond d’un placard, étaient autrefois convoitées par les chercheurs qui utilisaient les consoles pour construire des superordinateurs. Avec les racks de machines, les scientifiques étaient soudain capables de contempler la physique des trous noirs, de traiter les images des drones ou de gagner des concours de cryptographie. Cela n’a duré que quelques années avant que la technologie ne passe à autre chose, devenant plus petite et plus efficace. Mais pendant ce court moment, certains des ordinateurs les plus puissants du monde pouvaient être piratés avec du code, du fil et des consoles de jeu.

Les chercheurs ont joué avec l’idée d’utiliser des processeurs graphiques pour augmenter leur puissance de calcul pendant des années. L’idée est que la même puissance qui permettait de rendre la sinistre narration de Shadow of the Colossus était également capable d’effectuer des calculs massifs – si les chercheurs pouvaient configurer les machines de la bonne manière. S’ils pouvaient les relier entre elles, ces consoles ou ordinateurs devenaient soudain bien plus que la somme de leurs parties. C’était l’informatique en grappe, et ce n’était pas propre aux PlayStation ; de nombreux chercheurs essayaient d’exploiter les ordinateurs pour qu’ils travaillent en équipe, en essayant de leur faire résoudre des problèmes de plus en plus compliqués.

Les consoles de jeu sont entrées dans le monde des supercalculateurs en 2002, lorsque Sony a sorti un kit appelé Linux pour la PlayStation 2. « Il l’a rendu accessible », a déclaré Craig Steffen. « Ils ont construit les ponts, de sorte que vous pouviez écrire le code, et cela fonctionnerait ». Craig Steffen est aujourd’hui chercheur principal au National Center for Supercomputing Applications (NCSA). En 2002, il venait de rejoindre le groupe et a commencé à travailler sur un projet dont l’objectif était d’acheter un tas de PS2 et d’utiliser les kits Linux pour les connecter (et leurs unités centrales Emotion Engine) à quelque chose ressemblant à un superordinateur.

Ils ont branché entre 60 et 70 PlayStation 2, écrit un peu de code et construit une bibliothèque. « Ça a bien marché, ça n’a pas super bien marché », a déclaré Steffen. Il y avait des problèmes techniques avec la mémoire – deux bogues spécifiques sur lesquels son équipe n’avait aucun contrôle.

« Chaque fois que vous exécutez cette chose, cela causerait le noyau sur n’importe quelle machine sur laquelle vous l’exécutez de sorte à aller dans cet état instable bizarre et il devrait être redémarré, ce qui était une déception », a déclaré Steffen.

Ils ont fermé le projet relativement rapidement et sont passés à d’autres questions au NCSA. Steffen garde toujours l’une des anciennes PS2 sur son bureau en souvenir du programme.

Mais ce n’est pas là que les aventures de PlayStation en matière de supercalculateurs ont connu leur fin. La PS3 est entrée en scène fin 2006 avec du matériel puissant et un moyen plus facile de charger Linux sur les appareils. Les chercheurs devaient toujours relier les systèmes entre eux, mais il leur était soudain possible d’imaginer relier tous ces appareils pour en faire quelque chose qui changeait la donne au lieu d’être un simple prototype de validation de concept.

C’est en tout cas ce qu’imaginait le chercheur sur les trous noirs Gaurav Khanna à l’UMass Dartmouth. « Faire du travail de simulation de période pure sur les trous noirs n’attire pas vraiment typiquement beaucoup de financement, c’est juste parce que cela n’a pas trop de pertinence pour la société », a déclaré Khanna.

L’argent était serré, et il devenait de plus en plus serré. Alors Khanna et ses collègues ont fait du brainstorming, essayant de trouver des solutions. L’une des personnes de son département était un joueur passionné et a mentionné le processeur Cell de la PS3, fabriqué par IBM. Un type de puce similaire était utilisé pour construire des superordinateurs de pointe. « Alors nous nous sommes en quelque sorte intéressés à cela, vous savez, est-ce quelque chose d’intéressant que nous pourrions détourner pour faire de la science ? ». Khanna dit.

Inspiré par les spécifications de la nouvelle machine de Sony, l’astrophysicien a commencé à acheter des PS3 et à construire son propre superordinateur. Il a fallu à Khanna plusieurs mois pour mettre le code en forme et des mois de plus pour nettoyer son programme en ordre de marche. Il a commencé avec huit ordinateurs, mais lorsqu’il a terminé, il disposait de son propre superordinateur, construit à partir de 176 consoles et prêt à réaliser ses expériences – sans avoir à se battre pour obtenir de l’espace ou à payer d’autres chercheurs pour réaliser ses simulations de trous noirs. Soudain, il pouvait exécuter des modèles informatiques complexes ou gagner des concours de cryptographie à une fraction du coût d’un superordinateur plus typique.

Au même moment, d’autres chercheurs avaient des idées similaires. Un groupe de Caroline du Nord a également construit un superordinateur PS3 en 2007, et quelques années plus tard, au laboratoire de recherche de l’armée de l’air à New York, l’informaticien Mark Barnell a commencé à travailler sur un projet similaire appelé le Condor Cluster.

Le timing n’était pas idéal. L’équipe de Barnell a proposé le projet en 2009, juste au moment où Sony s’orientait vers la PS3 slim épurée, qui n’avait pas la capacité d’exécuter Linux, contrairement à la PS3 originale. Après un piratage, Sony a même publié une mise à jour du firmware qui a retiré OpenOS, le système qui permettait aux gens d’exécuter Linux, des systèmes PS3 existants. Il était donc encore plus difficile de trouver des consoles utiles. L’armée de l’air a dû convaincre Sony de lui vendre les PS3 non mises à jour que l’entreprise retirait des rayons et qui, à l’époque, se trouvaient dans un entrepôt près de Chicago. Il a fallu de nombreuses réunions, mais finalement, l’Air Force a obtenu ce qu’elle cherchait, et en 2010, le projet a fait ses grands débuts.

Fonctionnant sur plus de 1 700 PS3 qui étaient reliées par cinq miles de fil, le Condor Cluster était énorme, éclipsant le projet de Khanna, et il était utilisé pour traiter les images des drones de surveillance. À son apogée, il était le 35e superordinateur le plus rapide du monde.

Mais rien de tout cela n’a duré longtemps. Même pendant que ces projets étaient construits, les superordinateurs progressaient, devenant plus puissants. Dans le même temps, les consoles de jeux se simplifiaient, les rendant moins utiles à la science. La PlayStation 4 a dépassé les ventes de la PlayStation originale et de la Wii, s’approchant du statut de meilleure vente actuellement détenu par la PS2. Mais pour les chercheurs, elle était presque inutile. Comme la version plus fine de la PlayStation 3 sortie avant elle, la PS4 ne peut pas facilement être transformée en rouage d’une machine de supercalcul. « Il n’y a rien de nouveau dans la PlayStation 4, c’est juste un vieux PC ordinaire », dit Khanna. « Nous n’étions pas vraiment motivés pour faire quoi que ce soit avec la PlayStation 4. »

L’ère du superordinateur PlayStation était terminée.

Celui de l’UMass Dartmouth fonctionne toujours, bourdonnant de vie dans ce conteneur d’expédition réfrigéré sur le campus. La machine de l’UMass Dartmouth est plus petite qu’elle ne l’était à sa puissance maximale d’environ 400 PlayStation 3. Certaines de ses parties ont été découpées et réutilisées. Certaines d’entre elles fonctionnent encore dans des superordinateurs plus petits dans d’autres écoles, d’autres sont tombées en panne ou ont été perdues dans le temps. Depuis, M. Khanna s’efforce de relier des appareils plus petits et plus efficaces à son superordinateur de nouvelle génération. Il dit que les dispositifs Nvidia Shield avec lesquels il travaille actuellement sont environ 50 fois plus efficaces que la PS3 déjà efficace.

C’est le supercluster de super consoles de l’Air Force qui a eu la vie après la mort la plus étoilée. Lorsque le programme a pris fin il y a environ quatre ans, certaines consoles ont été données à d’autres programmes, dont celui de Khanna. Mais beaucoup de ces vieilles consoles ont été vendues comme de vieux stocks, et quelques centaines ont été achetées par des personnes travaillant pour la série télévisée Person of Interest. Dans un coup d’éclat, les consoles ont fait leurs débuts à l’écran dans la première de la saison 5 de la série, jouant – attendez de voir – un superordinateur fait de PlayStation 3.

« C’est tout Hollywood », a déclaré Barnell à propos du script, « mais le matériel est en fait notre équipement. »

Correction, 7:05 PM ET : Les projets de supercalculateurs avaient besoin de la PS3 originale, et non de la PS3 Slim, car Sony avait retiré le support Linux de la console en réponse à des piratages – ce qui a ensuite conduit à un règlement de recours collectif. Cet article indiquait initialement que c’était parce que la PS3 Slim était moins puissante. Nous regrettons cette erreur.

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