对计算机软硬件的影响

来自中国分布式计算总站
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对计算机软硬件的影响

软件方面

分布式计算项目对计算机的使用与日常应用所运行的程序并无很大区别,主要区别是项目计算程序一般会以最低优先级别获得所有空闲的CPU时间,因为比起其他程序的优先级别都要低,所以虽然一般情况下计算项目看上去占用了全部的处理器资源,但一旦其他程序需要CPU运算时,项目计算程序会在操作系统的调度下自动让出CPU时间。

对于 BOINC 平台的用户,根据您的需要,既可在客户端的本地参数设置使项目只当计算机空闲时进行运算,也可以直接允许 BOINC 使用的处理器资源比例,具体操作可以参考 BOINC 的使用教程


硬件方面

计算机的部件一般包括主机板(motherboard)、中央处理器(CPU)、内存(memory)、硬盘(hard disk)、显示卡(display card)、电源(power)、显示器(monitor)、键盘(keyboard)、鼠标(mouse)等等。

分布式计算项目所利用志愿者的硬件主要是CPU、内存和显示卡图形处理器(GPU)的闲置资源,并占用一些硬盘空间。由于各项目的差异性很大,所占用的内存和硬盘空间也分别很大。例如数学类项目对内存和硬盘的占用都比较少,而生命科学类的项目会占用较多内存与硬盘空间。

虽然运行分布式计算项目对计算机的硬件寿命并未多少缩减,但长期运行还是会带来一些影响,主要包括以下方面:

  • 对主机板的影响
    • 计算项目运行过程将有大量数据在各个部件交换,芯片组的使用率将提高,同时会带来一定的能耗和散热问题。
  • 对CPU的影响
    • 计算必然需要CPU的消耗运算功能,而此时CPU将全速进行工作,CPU所消耗的电力和产生的热量也随之大幅增加。
  • 对内存的影响
    • 运行计算程序需要占用一定的内存空间。如果计算机所配置的内存不多的情况下,运行计算程序将减少可用的内存空间,特别对于多路多核系统,每个CPU核心都将运行一个计算程序,此时所消耗的内存空间会倍增。BOINC平台用户可以通过本地参数设置来限制项目使用的CPU的数量(详见 BOINC 的使用教程)。
  • 对硬盘的影响
    • 参加分布式计算项目须在硬盘储存客户端软件、计算程序、任务单元等资料,不同的项目对硬盘空间的需要有所不同,例如CPDN等气候项目需要比较多的硬盘空间,达到几百MB。
    • 一般项目都不需要频繁的读写硬盘数据,但有些项目会需要较多的页面文件(虚拟内存)空间。
  • 对显示卡的影响
    • 不少项目有提供屏幕保护程序,所显示的图形会消耗一定的CPU与GPU的计算能力,同时带来电力消耗和散热问题。
    • 利用GPU计算能力的项目有着与对CPU同样的影响,电耗和散热的问题。
    • 另外由于调度GPU进行计算时需要到CPU的协助,会同时消耗一定的CPU计算时间。
  • 对电源的影响
    • 运行项目时CPU会消耗大量电力,特别对于超频使用的,请保证整机电力消耗在电源额定使用范围内。如果电源长期超负荷运作,将影响电源的寿命,而且电源的转换效率也会降低。电源的故障更会涉及其他所有部件的安全。
    • GPU在满负载时的耗电量同样不容忽视,这将大大增加整机的用电量。
  • 对显示器的影响
    • 带屏幕保护程序的项目可以设置在计算机闲置是启用屏保,对于CRT显示器有一定的保护作用。但由于开启显示器即消耗电力,建议在计算机闲置时手动关闭显示器或者设置自动关闭显示器,以节省能耗。而在目前主流的LCD、LED显示器中开启屏幕保护程序会适得其反。
  • 对散热器的影响
    • 运行计算程序将是计算机各个部件产生更多的热量。风冷散热器的风扇将以高速运转。风扇寿命会降低,同时计算机环境的灰尘会更快的囤积在风叶和散热片上,增加了清理灰尘的频率。
    • 由于风扇的高速运转,将对环境带来更大的噪音。
  • 对网络的影响
    • 大部分项目对网络的需求都很低,计算程序和工作单元文件一般不大,在进行计算时一般都不需要网络连接。往后只需要下载新工作单元和上传计算结果。
    • 而在例如CPDN等项目中,一次WU的上传会被分割成几个小包,每个包的大小在几十MB左右,且上传速度普遍较慢。