L'équipe du projet PS3Grid/GPUGrid a décidé d'abandonner l'application PS3 (PS3Grid) pour se concentrer sur l'application pour cartes graphiques Nvidia (GPUGrid).
Les PS3 sont devenues obsolètes par rapport aux cartes graphiques récentes.
Pour faire calculer sa PS3, il faudra vous dirigier vers PrimeGrid (projet AP26) ou vers le projet yoyo@home (OGR-27).
Calculer la perméabilité de l'ion de potassium à la protéine transmembranaire "Gramicidine A" grâce au processeur Cell de la Playstation3.
URL du projet : http://www.ps3grid.net
Tutorial pour installer Linux Yellow Dog 5.0 sur votre PlayStation 3
Télécharger le client Boinc pour PS3
Si vous rencontrez des difficultés dans l'installation de linux sur votre PS3, n'hésitez pas à poser vos questions sur le forum de l'Alliance Francophone (Inscription)
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SOMMAIRE :
- Qu'est ce que PS3GRID.NET
- Science : Expérimentation moléculaire
- Bienvenue sur PS3GRID : Le calcul distribué sur la Playstation3
- La Technologie
- Guide d'installation rapide de Linux sur la Playtation3
- Plus d'informations
PS3GRID est un projet de calcul partagé qui s'appuie sur BOINC et la PlayStation3 pour réaliser des simulations de dynamique moléculaire intégrant la totalité des atomes et d'autres applications scientifiques spécialement optimisées pour le processeur Cell. Votre contribution est très importante car notre logiciel de dynamique moléculaire fonctionne beaucoup plus rapidement sur la PlayStation3 ouvrant de nouvelles perspectives aux expériences informatiques innovatrices.
Le projet ps3grid.net fournit un nouvel outil puissant aux informaticiens et vous êtes partie prenante de cette recherche. En utilisant BOINC et le premier code de dynamique moléculaire intégrant la totalité des atomes (CellMD) spécialement optimisé pour fonctionner sur le processeur Cell de la PlayStation3, PS3GRID ouvre de nouvelles perspectives informatiques. Les nouvelles applications biomédicales deviennent soudainement possibles donnant un nouveau rôle à la bio-informatique dans la recherche biomédicale.
Si vous aimez la science, vous pouvez participer avec votre PlayStation3 à la recherche scientifique en faisant fonctionner des simulations moléculaires lorsque vous ne jouez pas. Nous l'utiliserons au mieux en mettant en place le logiciel le plus optimisé possible : Avec le Cell MD, le processeur Cell réalise le travail équivalent à presque 20 PCs (16 fois plus rapidement sur les 6 SPE - Synergistic Processing Element - de la PS3).
Par exemple, si 1.000 personnes rejoignent cet effort collaboratif, nous pourrons utiliser l'équivalent informatique de 16 000 ordinateurs mono cœur
Pour plus
d'informations ou si vous voulez entrer en contact avec nous,
écrivez à Gianni De
Fabritiis (
Science : expérimentations moléculaires
Calculer la perméabilité de l'ion de potassium à la protéine transmembranaire "Gramicidine A"
Nous distribuons des unités de travail comportant des simulations sur les atomes de la protéine "Gramicidine A" pour transporter des ions, soit une simulation sur un total de 30 000 atomes. Chaque unité dure moins d'un jour et vous devez la terminer dans un délais d'une semaine passé ce délais, l'unité est de nouveau distribuée. Vidéo
Bienvenue sur PS3GRID : Le calcul distribué sur la Playstation3
La dynamique moléculaire (MD) est une méthode de simulation qui permet par exemple d'étudier la dynamique des protéines dans leur environnement. Elle est utilisée en milieu universitaire et par l'industrie pharmaceutique pour une large diversité d'applications, comme la conception des médicaments, leur sélection, et plus généralement pour étudier la fonction des protéines.
Comment ça marche ?
Chaque atome est représenté par des équations de mécanique classique (équation de Newton) et évolue en fonction d'un champ de force qui modélise la nature chimique de chaque atome (Carbone, Oxygène, Hydrogène, etc.) dans son environnement local. En principe chaque atome interagit avec tous les autres dans un certain rayon d'interaction, car, à grande distance, l'interaction entre les atomes s'affaiblit (normalement entre 10 à 12 A (1 Angstrom = 10-10 mètres). Chaque étape du code de dynamique moléculaire correspond normalement à 1 fs (femtoseconde =10-15 secondes). Les deux éléments contribuent à un coût informatique en calcul élevé des simulations de dynamique moléculaire: rapprocher les échelles moléculaires et atomiques (de l'ordre de la nanoseconde) avec les échelles biologiques (micro-millisecondes) est donc un énorme défi de la bio-informatique. Si nous arrivons à dépasser cette limite, alors les applications biomédicales de la dynamique moléculaire seront illimitées.
La dynamique moléculaire
Dans les simulations de dynamique moléculaire les protéines, la membrane lipidique, l'eau, les molécules, les ions, etc. sont représentés par tous leurs atomes. C'est la simulation de dynamique moléculaire la plus commune effectuée par les scientifiques mais aussi la plus couteuse. L'avantage est que toute la spécificité moléculaire du système est prise en compte (par exemple l'eau autour de la protéine est souvent très importante) mais le coût de calcul est si élevé que souvent les simulations ne peuvent être mise en oeuvre que sur d'énormes et très onéreux super-ordinateurs. En effet, ces simulations utilisent souvent des dizaines voire des centaines de processeurs.
PS3GRID
PS3GRID, Le processeur Cell et la PlayStation3 rendent soudainement possible de réaliser des dynamiques moléculaires intégrant la totalité des atomes sur une seule PS3 avec un bon temps de retour. Le grand nombre de PS3 disponible rend possible l'utilisation de différents protocoles de calcul pour exploiter des processus tournant indépendamment en parallèle et calculer l'énergie du système (une quantité thermodynamique fondamentale pour comprendre le système).
Les utilisateurs de PS3GRID font tourner des systèmes moléculaires entiers représentant une partie de la membrane d'une cellule, par exemple, avec plus de 30.000 à 100.000 atomes selon le problème. Les résultats collectés de plusieurs calculs sont analysés. En ce sens, PS3GRID n'est pas une simple application ou un projet à problème unique, mais plutôt un outil original de calcul mis à la disposition des informaticiens. Nous collaborons en fait avec d'autres groupes de recherche universitaires. Chaque nouvelle application sera décrite sur le site internet et le résultat scientifique sera exposé.
Le processeur Cell: pourquoi est-il rapide ?
Le Cell Broadband Engine est un nouveau processeur créé par Sony-Toshiba-IBM qui permet des performances de calcul élevées et des coûts de production bas en enlevant, de par sa conception, de nombreux goulots d'étranglement des processeurs standards. Dans la version actuelle il comprend un cœur PowerPC classique le PPE (pour Power Processing Element) qui supporte le système d'exploitation et se comporte comme un processeur classique et 8 SPE indépendants (SPE = synergetic processing elements) (seulement six sont disponibles sur la Playstation3). Seul le cœur PPE peut accéder à la mémoire principale tandis que chaque SPE utilise sa mémoire cache interne, à laquelle il accède directement. Cette architecture enlève le goulot d'étranglement de la mémoire qui affecte les processeurs modernes et fournit un accès direct pour améliorer les performances en ajoutant plus de SPE sans avoir à se soucier de la seule fréquence d'horloge. Chaque cœur (PPE ou SPEs) représente un vecteur de données multiples à instruction simple (SIMD) qui donne un pic de performance combiné d'environ 230 Gflops à 3.2Ghz.
Toute cette puissance de calcul est possible au prix d'un changement du paradigme de programmation. Une application normale tournerait sur le processeur Cell en utilisant seulement le cœur PPE sans aucun bénéfice de performance. Aussi, pour obtenir la performance maximale, il est nécessaire d'utiliser tous les SPE et d'adapter le code pour l'harmoniser avec l'architecture matérielle sous-jacente. Ceci signifie qu'il faille aborder les questions de vectorisation, d'alignement de mémoire et de communication entre la mémoire principale et la mémoire cache.
Qu'est-ce que la dynamique moléculaire ?
La dynamique moléculaire (MD) est une méthode de simulation qui permet, par exemple, l'étude de la dynamique des protéines dans leur environnement. Elle est utilisée par l'industrie pharmaceutique pour une large diversité d'applications, comme la conception des médicaments, leur sélection, et plus généralement pour étudier la fonction des protéines. L'impact de la dynamique moléculaire serait encore plus grand si des moyens plus rapides pour effectuer les simulations de dynamique moléculaire étaient découverts afin d'atteindre l'échelle de temps des processus biologiques (micro-milli secondes). Ces échelles de temps ne peuvent pas encore être simulées en dépit de l'utilisation de super ordinateurs hautement performants et onéreux avec des centaines de processeurs. Du matériel spécialisé comme le processeur Cell pourrait aider à approcher de ce but.
Quelle est l'accélération de calcul fournie par le processeur Cell ?
Une application optimisée pour les Cell comme Cell MD atteint 30 Gflop/s sur un processeur Cell (environ 25 Gflop/s sur la PlayStation3 en raison du fait que seuls 6SPE sur 8 peuvent être utilisés). Avec 8 SPE, (l'accélération est 19 fois équivalente à celle d'un AMD Opteron de 2Ghz).
Qu'est-ce que BOINC ?
Consultez cette page: http://boinc.berkeley.edu/volunteer.php (en anglais)
Quelle est la consommation électrique d'une PS3 ?
Elle est équivalente à celle d'un PC normal. En fait le processeur Cell a été conçu pour avoir une de consommation électrique efficiente. Une explication détaillée peu être trouvée ici.
Peut-on utiliser une PS3 comme un ordinateur normal ?
Oui, vous pouvez choisir au démarrage entre deux systèmes d'exploitation celui de la PS3 pour les jeux ou Linux. Nous suggérons Yellow Dog Linux ou Fedora core. Suivez les instructions d'installation données ici. Cependant, souvenez vous que le processeur Cell n'est pas un processeur normal. Il ne fonctionnera qu'avec un code spécialement optimisé comme celui que nous avons développé. Cell MD fonctionne plusieurs fois plus vite qu'un PC Opteron 2Ghz sur 8SPE.
Puis-je connecter ma PS3 à un écran d'ordinateur ?
Oui, mais vous devez faire attention au type de moniteur que vous possédez. Seuls les moniteurs les plus récents, supportant le protocole HDCP fonctionneront. HDCP crypte les signaux entre la sortie digitale de la PS3 et le moniteur. Si votre moniteur ne supporte pas le HDCP vous verrez juste un écran noir. La PS3 a seulement une sortie digitale HDMI. Vous devriez acheter un cable convertisseur HDMI/DVI-D pour le connecter à un moniteur compatible HDCP qui a une entrée digitale DVI. Sinon vous pouvez aussi utiliser n'importe quelle télévision LCD HD-READY et un cable standard HDMI.
Pourquoi dois-je installer linux sur la PS3 pour faire fonctionner BOINC ?
Pour l'instant vous devez installer Linux sur la PS3 pour pouvoir utiliser BOINC. Sony est en train de transcrire le client sur le système d'exploitation original de la PS3, aussi vous pourrez bientôt faire tourner les applications BOINC directement. Avec Linux la PS3 devient un ordinateur normal pour naviguer sur internet, écrire des documents et faire tourner BOINC. Il vaut sans doute mieux l'utiliser comme un ordinateur dans tous les cas. Les applications déployées avec BOINC doivent aussi être optimisées pour le processeur Cell afin d'utiliser au maximum le pouvoir réel de calcul de la PS3.
Comment attribuons nous les crédits ?
Sur un PC standard, BOINC attribue des crédits en se basant sur les performances moyennes de la machine dans les calculs d'entiers ou de nombres à virgules flottantes selon un ensemble de tests de performances effectués par le client, sans se soucier de la performance réelle de l'application sur cette machine. Ces tests de performances, sur le processeur Cell, sont bien entendus faux parce qu'ils n'exploitent pas les SPE. La façon dont nous assignons les crédits tient compte de ces faits. Nous avons défini le bench d'un Cell MD sur une machine de référence basée sur un Opteron à 2 Ghz (se réferer à cet article - en anglais) . Cette machine retourne par l'intermédiaire du client BOINC le test de performance suivant :
CPU type AuthenticAMD (Type de processeur AuthenticAMD)
AMD Opteron(tm) Processor 146 [Family 15 Model 5 Stepping 10][fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 syscall nx mmxext lm 3dnowext 3dnow up]
Number of CPUs 1 (Nombre de processeurs : 1)
Measured floating point speed 1707.25 million ops/sec
Measured integer speed 2969.64 million ops/sec
La moyenne est donc de 2338.4 MIPS (million d'instructions par seconde) ou l'équivaut de 9.7 Cobblestones/heure (l'unité de crédit BOINC, le Cobblestone, est de 864,000 MIPS). Le Cell MD est actuellement 16 fois plus rapide sur la PS3 que sur cette machine de référence, donc nous attribuerons 155.9 points par heure de calcul sur la PS3 pour le processeur Cell MD.
Ceci correspond à la performance en virgule flottante supportée de la machine que nous avons mesurée laquelle est comprise entre 25 et 30 GFLOPS pour le Cell MD. En réalité, le ratio entre le nombre moyen d'opérations et les opérations en virgule flottante est 1,27 ce qui donne entre 132 et 158 Cobblestones/heure.
Guide d'installation rapide de Linux sur la Playtation3
Pour faire fonctionner BOINC sur votre PlayStation3, vous devez installer un système d'exploitation GNU/Linux. Nous vous fournissons un guide rapide d'installation qui vous fera gagner du temps pour faire tourner votre machine en double boot PS3-Linux. L'installation de Linux vous permettra aussi d'utiliser la PS3 comme un ordinateur normal ce qui peut être utile dans tous les cas.
Vue d'ensemble
L'installation de Linux sur une PS3 équivaut pratiquement à installer un deuxième système d'exploitation sur un PC normal. Aussi, nous décrivons ici les grandes étapes qui vous permettrons de mettre en place une machine à double booting (c'est à dire le système d'exploitation classique de la PS3 et un système d'exploitation Linux pour PS3). Nous listons ici les trois étapes de ce tutorial :
- Créez un espace pour le système d'exploitation Linux sur votre PS3.
- Lancer une version allégée de Linux.
- Installer la distribution Linux (ici nous utilisons Yellow Dog Linux)
De quoi avez vous besoin avant de commencer ?
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Une PlayStation3
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Un clavier USB est essentiel (la souris ne l'est pas, mais peut être pratique)
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Une manette PS3 est essentielle (elle est de toute façon fournie avec votre PS3 :)
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Une clef USB est aussi nécessaire, car vous aurez besoin de copier deux fichiers sur le disque dur de la PS3. La capacité de stockage de la clé n'a pas trop d'importance.
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Un support d'affichage (votre télé conviendra parfaitement). Solution alternative: un moniteur d'ordinateur LCD avec une prise DVI-D et HDCP et un cable DVI-D à HDMI.
Téléchargement et logiciel
Télécharger les fichiers suivants:
- Mise à jour du firmware (micrologiciel) de la dernière version (suivez les instructions sur le livret de la PS3)
- otheros.bld
- YDL DVD ISO ( la PS3 accepte seulement les DVDs pour booter (démarrer), mais PAS LES CD!)
Connectez votre clef USB à votre PC et créez un répertoire nommé 'PS3' avec un sous-dossier appelé 'otheros'. Il est important que vous utilisiez les mêmes noms de dossiers que ceux indiqués ici, dans le cas contraire, la PS3 ne trouvera pas les fichiers. Ensuite copiez otheros.bld dans le dossier 'PS3/otheros/'
Etapes pour installer linux sur la Playstation 3
A. Créer un espace pour le système d'exploitation Linux
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Basculez sur votre PS3. Sélectionnez ¨Paramètres -> Paramètres Système -> Utilitaire de formatage
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Répondez Oui à la question '.... Voulez vous continuer?' Aucune donnée ne sera effacée. Sélectionnez 'Personnalisation' lorsque l'on vous demandera les paramètres de partition et ensuite sélectionnez 'Allouer 10Go à l'autre Système d'exploitation' (vous pouvez décider de donner 10Go au système PS3 si vous envisagez d'utiliser Linux et la PS3 pour les jeux).
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Après cette étape votre PS3 formatera le disque dur, créant une partition de 10Go sur votre disque dur pour le système d'exploitation Linux.
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Quand la PS3 aura fini, le message \"Formatage Complet\" apparaitra. Tout se passe comme prévu. Aussi, appuyez sur le bouton X de votre manette pour redémarrer le système.
B. Lancer une version minimale de Linux
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Après avoir complété la partie A), connectez votre clé USB
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Sélectionnez Paramètres -> Paramètres Système ->Installez un autre Système d'exploitation. Après "rechercher un autre système d'exploitation installé". Votre PS3 devrait détecter votre clé USB, et vous serez prévenu par un message du type: "installation trouvée dans ...."
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Sélectionnez OK, et la PS3 vous demandera d'appuyer sur le bouton X pour démarrer l'installation.
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Appuyez sur X. La PS3 installera le "minimal Linux boot loader" (.bld file) afin que vous puissiez lancer une version minimale de Linux quand vous redémarrerez votre PS3.
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Nous devons maintenant demander à la PS3 de lancer le bootloader chaque fois que vous voudrez basculer pour choisir entre les deux systèmes d'exploitation. Sélectionnez Paramètres -> Paramètres Système -> Système par défaut . Vous devrez choisir entre PS3 et un autre système d'exploitation. Sélectionnez un autre système d'exploitation.
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Basculez en maintenant enfoncé le bouton PS de votre manette.
Installer la distribution Linux (YDL)
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Rebasculez sur votre PS3 et insérez le DVD YDL.
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A l'invite de démarrage, tapez "installtext". Si vous utilisez une sortie analogique lors du redémarrage vous devrez taper ydl480i à l'invite de démarrage [vous avez quelques secondes avant que l'installation standard ne démarre. Nous vous suggérons d'utiliser une TV HD Ready avec le cable HDMI pour une meilleure résolution. (sur un afficheur analogique les informations peuvent apparaître en bas de l'écran. Appuyer sur n'importe quel bouton pour arrêter le démarrage à l'invite de démarrage pour avoir plus de temps)]
Installer BOINC
Depuis le système d'exploitation Linux, téléchargez le client BOINC pour la PlayStation3 fourni à l'adresse suivante : http://www.ps3grid.net et suivez les instructions dans la section Rejoindre PS3GRID.
Profitez de votre nouvelle PS3 sous Linux.
En savoir plus
Si vous avez des problèmes utilisez les forums, consultez les autres guides d'installation comme
http://community.eu.playstation.com/showthread.php?t=87320
Envoyez nous vos suggestions pour améliorer cette
page à
Pour de plus amples informations, consulter ces articles :
2 Mars 2007 Performance
of the Cell processor for biomolecular simulations (en
anglais) - Performances du processeur Cell pour les simulations
biomoléculaires.
G. De Fabritiis.
13 Février 2007 PlayStation3
serving scientists - Catalan press -, la Playstation3 au
service des scientifiques - presse Catalane -
Vilaweb.
10 Février 2007 Potential
of the PlayStation 3 for scientist projects development - Spanish press
-. Le potentiel de la Playstation 3 au service du
développement des projets scientifiques - presse espagnole -
El Mundo.
10 Février 2007 Potential
of the PlayStation 3 for scientist projects development (on-line
version) - Spanish press - version accessible en ligne de
l'article précédent.
El Mundo Salud.