HimMUC - an Extensible Cluster for Testing, Teaching and Research in Distributed Application and Architecture

HimMUC steht für "Himbeere München" und ist ein erweiterbarer, flexibler und leichtgewichtiger Demostrationscluster mit 40 Rechenknoten, bestehend aus je einem Raspberry Pi 3 Scheckkartenrechner. Der HimMUC-Cluster ist aus Forschungsarbeiten unter Anleitung von Studenten entwickelt worden und bietet nahezu alle Funktionsmöglichkeiten eines klassischen HPC Clusters im "Kleinformat".

Das SoC, welches sich jeweils auf einem Rechenknoten befindet, besteht aus vier ARMv8 Rechenkernen sowie einer Broadcom GPU. Diese Konfiguration bietet eine möglichst ähnliche Architektur wie auf einem modernen Rechencluster, bestehend aus klassischen CPU-Rechenkernen und einer Akzeleratorkarte. Die GPU lässt sich unter anderem mit Assemblerbefehlen programmieren. Weitere Programmiermöglichkeiten mit Hilfe von Hochsprachen wie C++ sind bereits in Untersuchung

Zur Steigerung der Rechenkapazität können jederzeit klassische Recheneinheiten wie Laptops oder PCs angeschlossen werden, so dass eine noch heterogenere Architektur erzielt werden kann. 

Mit Hilfe von LauSIM - ebenfalls eine Eigenentwicklung durch Studentenarbeiten unter Anleitung - können beliebige Rechentopologien simuliert werden. Diese bieten die Grundlage für das Testen von fehlertoleranten verteilten Anwendungen. Somit ist der Cluster nicht nur für HPC-Anwendungen geeignet, sondern kann beispielsweise auch zur Simulation von Schwarm-Satelliten oder Drohnen verwendet werden. 

Zusätzlich findet HimMUC in der Lehre Einsatz: Im Praktikum Systemnahe Programmierung bei der Spieleentwicklung dient der Cluster auch als Zielplatform für Praktikumsaufgaben.