과학적 클러스터는 생물학(게놈 매핑, 단백질 폴딩), 엔지니어링(터보 팬 디자인, 자동차 디자인), 고급 에너지 물리학(핵무기 시뮬레이션), 천체 물리학(은하수 시뮬레이션), 기상학(기후 시뮬레이션, 지구/대양 모델링)을 비롯한 광범위한 분야에 사용되고 있다. 예를 들어 뉴욕 시라쿠스에 있는 시라쿠스 대학(Syracuse University)의 고성능 분산 컴퓨팅 연구실의 컴퓨터 과학자들은 워싱턴 대학의 생화학자들과 함께 ab initio 단백질 폴딩 현상에 대해 연구하고 있다. 이것은 인간 게놈에 대한 셀레라 게노믹스(Celera Genomics)의 최근 순열 결과를 해석하는 데 도움을 주는 중요한 첫걸음이다.
광범위한 분야에 사용
이 문제를 해결하기 위해 시라쿠스의 오렌지 그로브 클러스터(Orange Grove Cluster)는 워싱턴 대학의 콘도르(Condor)를 사용하여 시뮬레이션 어닐링이라는 프로세스를 통해 수천 개의 독자적인 작업을 실행한다. 이 프로세스는 해결점에 대한 추측에서 시작하여 결론에 도달할 때까지 그 해결책을 반복적으로 개선해 나가는 방법이다.
첫 번째 현대적인 클러스터의 하나는 토마스 스털링(Thomas Sterling)과 도널드 베커(Donald Becker)가 지휘한 NASA의 CESDIS에 있는 베어울프(Beowulf) 프로젝트(www.beowulf.org)였다. 베어울프는 물리학자들이 많은 데이터를 분석할 필요가 있고, 그 반면에 그들의 수퍼 컴퓨터에 컴퓨터 시간이 부족하다는 것에서 영감을 받았다. 베어울프 팀은 16대의 제조 PC를 구입한 다음 두 개의 패스트 이더넷 네트워크를 사용하여 컴퓨터를 연결했다. 베어울프 프로젝트는 가장 값이 싼 구성 요소를 사용하는 데 중점을 두었기 때문에 이더넷과 인텔 호환 프로세서를 선택했다.
다른 한편으로는 알버커케(Albuquerque, N.M.)에 있는 산디아 국립 연구소(Sandia National Labs)의 C-플랜트(Computational Plant) 프로젝트가 있다. 이 프로젝트는 COTS(상용 제조품) 구성 요소를 사용하여 진정한 수퍼 컴퓨터를 구축하고자 했다. 산디아 과학자들은 메시지 전달을 통한(즉 프로세서 간에 공유 메모리가 없는) 분산 컴퓨팅에 초점을 두었다. 이들은 성능에 치중하여 디지털(현재의 컴팩) 알파 프로세스를 미리넷(Myrinet)을 바탕으로 하는 기기바이트 속도 시스템 영역 네트워크와 같이 사용하여 시스템을 구축했다.
과학자들은 포털(Portals)이라는 대기 시간이 적은 메시지 전달 소프트웨어를 개발했으며, 이 소프트웨어를 사용할 경우 일반 네트워크의 성능을 최대한 활용할 수 있다. 하반기 중에 출시될 예정인 최신 C-플랜트 클러스터인 안타르티카(Antarctica)는 미리넷(Myrinet)으로 연결된 1,800대 이상의 알파 컴퓨터로 구성된다.
