Cluster-Computing hat sich als eine leistungsstarke Methode etabliert, um Rechenleistung durch die Kombination mehrerer Computer effizient zu vervielfachen. In einer Welt, in der immer größere Datenmengen verarbeitet und komplexe Algorithmen in Bereichen wie Machine Learning, Simulationen oder Big Data Analysen ausgeführt werden, bieten Cluster eine skalierbare Alternative zu teuren und großen Serverfarmen. Der Sipeed NanoCluster bringt nun frischen Wind in diese Branche, indem er die Vorteile von Cluster-Technologie auf eine bisher unerreicht kompakte und preiswerte Plattform bringt. Dieses Gerät ist speziell darauf ausgelegt, bis zu sieben Compute-Module in einem kleinen Formfaktor zusammenzuführen, was es besonders attraktiv für Hobbyisten, Entwickler, Bildungseinrichtungen und kleine Forschungslabore macht, die eine flexible und kostengünstige Cluster-Lösung suchen. Die Abmessungen des vollständig bestückten NanoClusters betragen nur 100 x 60 x 60 Millimeter.
Trotz dieser minimalen Größe bringt das Gerät eine beeindruckende Funktionalität mit. Dies wird durch die intelligente Integration von Hardware erreicht, die jedem Compute-Modul individuelle Steckplätze bietet und gleichzeitig einen gemeinsamen Strom- und Netzwerkzugang ermöglicht. Aufgrund der kompakten Bauweise ist eine aktive Kühlung durch den mitgelieferten Lüfter oft notwendig, um die thermische Stabilität während längerer Rechenprozesse sicherzustellen. Der NanoCluster ist kompatibel mit vier verschiedenen Compute-Modulen, die eine breite Palette an Leistungsanforderungen und Einsatzszenarien abdecken. Zum einen gibt es die Sipeed-eigenen Longan Pi 3H Module, ausgestattet mit einem Allwinner H618 Quad-Core ARM Cortex-A53 Prozessor und Mali-G31 GPU, ideal für Standardanwendungen und leichtes Grafik-Processing.
Für KI- und spezialisierte Rechenaufgaben steht das Sipeed M4N Modul mit einem Octa-Core ARM Cortex-A55 Prozessor und einer beeindruckenden 18 TOPS NPU zur Verfügung. Darüber hinaus können auch Raspberry Pi Compute Module 4 und 5 verwendet werden, was die Flexibilität und Anbindung an ein bereits bestehendes Ökosystem erhöht. Hierbei benötigt man meist Adapter, da die Raspberry Pi Module nicht nativ in die NanoCluster-Steckplätze passen. Die Stromversorgung ist eine wichtige Komponente in jedem Cluster-Setup, und hier punktet der NanoCluster mit seiner Unterstützung eines 65-Watt USB Type-C Netzteils sowie Power over Ethernet (PoE) mit 60 Watt. Die Möglichkeit, beide Stromquellen gleichzeitig zu verwenden, schafft eine Redundanz, die das System vor Ausfällen durch Stromunterbrechungen schützt.
Allerdings sollte man beachten, dass bei rechenintensiven Modulen wie dem Raspberry Pi CM5 oder dem Sipeed M4N die Leistung der Stromversorgung das Limit darstellt. Bei vier oder mehr CM5 Modulen kann es zu Stabilitätsproblemen kommen, wenn die 65 Watt nicht ausreichen. Eine weitere wichtige technische Eigenschaft des NanoClusters ist die Kommunikation zwischen den Compute-Modulen. Diese erfolgt über einen integrierten JL6108 RISC-V Switch-Chip, der eine Gigabit-Ethernet-Verbindung zwischen den Modulen für einen schnellen Datenverkehr zur Verfügung stellt. Dabei bleibt der Cluster auch gegenüber externen Netzwerken mittels eines zusätzlichen Gigabit-Ethernet-Anschlusses offen, was für Remote-Zugriffe oder die Integration in größere Netzwerke essenziell ist.
Neben der Netzwerkfunktionalität bietet der NanoCluster Anschlüsse für USB Type-A in Host- sowie OTG-Modi und einen HDMI-Ausgang, der für einzelne Compute-Module genutzt werden kann, um etwa ein Display anzubinden oder grafische Ausgaben zu ermöglichen. Diese vielfältigen Schnittstellen machen den Cluster zu einem echten Allrounder, der weit mehr als nur reine Rechenleistung liefert. In der Praxis hat der bekannte Technik-Tester Jeff Geerling den NanoCluster geprüft und auf ein besonders relevantes Thema hingewiesen: die Hitzeentwicklung. Das Gerät ist zwar sehr kompakt, doch der geringe Abstand zwischen den einzelnen Compute-Modulen führt zu einer hohen Wärmebelastung, die selbst beim Einsatz des mitgelieferten Lüfters spürbar bleibt. Für Anwender bedeutet dies, dass bei lang andauernden rechenintensiven Aufgaben das Temperaturmanagement eine zentrale Rolle spielt.
Kreative Lösungen wie zusätzliche Kühlkörper, verbesserte Luftzirkulation oder der Einsatz in gekühlten Räumen können hier Abhilfe schaffen. Für viele Interessierte ist der Preis ein entscheidender Faktor: Mit einem Preisschild von etwa 45 US-Dollar für das Clusterboard gehört der NanoCluster zu den erschwinglichen Optionen für Cluster-Systeme am Markt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Compute-Module separat gekauft werden müssen. Durch diese Kombination ist der NanoCluster besonders attraktiv für Projekte, die eine hohe Rechenleistung erfordern, ohne große Investitionen in traditionelle Serverhardware tätigen zu wollen. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig: Entwickler können verteilte Anwendungen oder Microservices testen, Bildungseinrichtungen können die Grundlagen des Cluster-Computings praxisnah vermitteln, und Hobbyisten haben die Chance, innovative Anwendungen wie verteiltes Rendering, Webhosting oder kleine KI-Cluster im Heimlabor umzusetzen.
Auch in Bezug auf Erweiterungsmöglichkeiten und Anpassungen bietet das System eine interessante Grundlage. Einige Nutzer haben bereits diskutiert, wie durch die Nutzung der M.2-Steckplätze theoretisch PCIe-basierte Module oder NVMe-Speicherlösungen angeschlossen werden könnten, was perspektivisch eine Kombination aus Cluster-Computing und schnellem Storage auf kleinstem Raum ermöglichen würde. Zusammengefasst bietet der Sipeed NanoCluster eine faszinierende Lösung für alle, die mit moderner Cluster-Technologie experimentieren möchten. Die Kombination aus kompakter Bauweise, Leistungsfähigkeit und Preis macht ihn zu einem interessanten Gerät in einer Zeit, in der dezentrale und skalierbare Rechenlösungen zunehmend an Bedeutung gewinnen.
