Implementación de un cluster HPC utilizando single-board computers. Trabajo de grado

Este trabajo presenta el diseño e implementación de un clúster de computación de alto rendimiento (HPC) utilizando como nodos tarjetas Jetson Nano, las cuales se caracterizan por su bajo consumo energético y la incorporación de una GPU integrada. El proyecto surge ante la necesidad de contar con infraestructuras HPC asequibles y escalables, especialmente en entornos educativos y de investigación, donde el presupuesto y el espacio suelen ser limitados. La metodología abarcó cuatro fases principales: primero, se diseñó y prototipó un soporte en impresión 3D que facilita la fijación de las tarjetas en un rack estándar, optimizando el espacio. Luego, se desarrolló un sistema de distribución de energía modular capaz de alimentar múltiples Jetson Nano de manera estable. En la tercera etapa, se configuraron el sistema operativo, la red y los servicios esenciales (autenticación, almacenamiento compartido y gestor de colas SLURM) para coordinar la ejecución de tareas en paralelo a través de acceso remoto. Finalmente, se evaluó el rendimiento global del clúster mediante benchmarks especializados (como HPL y suites de la familia SPEC), analizando tanto el desempeño individual de cada nodo como la escalabilidad del sistema al aumentar la carga de trabajo. Los resultados muestran que las Jetson Nano pueden sostener aplicaciones paralelas con un consumo reducido de energía, y que la arquitectura propuesta facilita la expansión futura del clúster. En conclusión, este trabajo sienta las bases para la adopción de soluciones HPC económicas y de bajo consumo, con un claro potencial para la formación académica y la investigación aplicada.

• Autores: Jaramillo Sánchez, Jose Miguel
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2025
• Institución: Universidad de Antioquia
• Repositorio: Repositorio UdeA
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/45768
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10495/45768
• Palabra clave: High performance computing; Computación de altas prestaciones; Consumo de energía; Energy consumption; Diseño experimental; Experimental design; Prototipo; Prototypes; http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_25792; http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh95008935; ODS 4: Educación de calidad. Garantizar una educación inclusiva y equitativa de calidad y promover oportunidades de aprendizaje permanente para todos
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