318 研究施設の現状と将来計画
8-6 計算科学研究センター
計算科学研究センターは,2000年度の電子計算機センターから計算科学研究センターへの組織改組にともない, 従来の共同利用に加えて,理論,方法論の開発等の研究以外に,研究の場の提供,ネットワーク業務の支援,人材育 成等の新たな業務に取り組んでいる。2012年度においても,次世代スーパーコンピュータプロジェクト支援,ネッ トワーク管理室支援等をはじめとした様々な活動を展開している。上記プロジェクトについてはそれぞれの項に詳し く,ここでは共同利用に関する活動を中心に,特に設備の運用等について記す。
2013年3月現在の共同利用サービスを行っている計算機システムの概要を示す。本システムは,「超高速分子シ ミュレータ」と「高性能分子シミュレータ」から構成されている。前者は2012年2月に更新され,後者は2013年 3月に更新された。両シミュレータは,いずれも量子化学,分子シミュレーション,固体電子論などの共同利用の多 様な計算要求に応えうるための汎用性があるばかりでなく,ユーザーサイドの P C クラスタでは不可能な大規模計算 を実行できる性能を有する。
超高速分子シミュレータは富士通社製の PR IM E R G Y . R X 300S 7 と S G I 社製の U V 1000 から構成される共有メモリ型 スカラ計算機で,両サーバは同一体系の C PU(Intel. X eon)および OS (L i nux2.6)をもとに,バイナリ互換性を保っ て一体的に運用される。これらに加え,京コンピュータと同じアーキテクチャの富士通社製 PR IME HPC .F X 10 があり, システム全体として総演算性能 188.7. T flops で総メモリ容量 55. T B yte 超である。PR IME R GY . R X 300S 7 は,16. C PU コ ア /128. G B 構成のノード 342 台からなる PC クラスタである。インターコネクトは Infi ni B and. QD R を採用し,全台数 を 40. G B /s で,一部は2系統の 80. G B /s で演算ノード間を相互接続しており,大規模な分子動力学計算などノードを またがる並列ジョブを高速で実行することができる。特徴は,v S M P の導入により複数ノードを仮想的に 1 ノードの 巨大共有メモリシステムとして運用できることである。しかも,ジョブ毎にこの制御が可能である。また 32 ノード には,NV ID IA社製の G PG PU. T eslaM2090 を搭載している。U V 2000 は 1024. C PU コア /8. T B を有する NU MA型の共 有メモリシステムであり,ジョブ作業領域用に実効容量 400. T B および総理論読み出し性能 12. G B /s を有する高速磁 気ディスク装置が装備され,大規模で高精度な量子化学計算を可能とする。この2サーバで 1000. T B の容量の外部磁 気ディスクを共有し,NF S より高速なパラレル NF S が使用できる。PR IME HPC .F X 10 は,16C PU コア /32GB の 96 ノー ドが富士通独自の T ofu インターコネクトで連結されたシステムである。京コンピュータと互換性があり,京コンピュー タのプログラム開発やデータ解析等への活用が期待される。
高性能分子シミュレータは,演算サーバ,ファイルサーバ,フロントエンドサーバ,運用管理クラスタおよびネッ トワーク装置から構成される。演算サーバは,富士通製の PR IME R GY .C X 250S 1 で,16.C PU コア /64.GB yte 構成のノー ド 368 台からなる共有メモリ型スカラ計算機の PC クラスタである。理論総演算性能は 136.6. T flops,総メモリ容量は 23. T B yte である。インターコネクトは InfiniB and. F D R を採用し,全台数を 56. G B /s で相互接続しており,大規模な分 子動力学計算などノードをまたがる並列ジョブを高速で実行することができる。ファイルサーバは,1800.T B yte のディ スクを装備しており,演算サーバのインターコネクトに直結している。本ディスクは演算サーバのワークディレクト リとしてだけでなく,共同利用システム全体のホームディレクトリやバックアップ領域として運用している。本演算 サ ー バ は, 2014 年 9 月 に 次 世 代 C P U を 有 す る P C ク ラ ス タ に 入 れ 換 え る こ と に な っ て お り, そ の 時 点 で は 220. T flops 以上に増強される。
ハードウェアに加え,利用者が分子科学の計算をすぐに始められるようにソフトウェアについても整備を行ってい る。量子化学分野においては,G aussi an. 09,G amess,M ol pro,M ol cas,T urbomol e,分子動力学分野では,A mber, NA MD ,Gromacs がインストールされている。これらを使った計算は全体の約半数を占めている。さらに,量子化学デー
研究施設の現状と将来計画 319 タベース研究会の活動を支援し,同会から提供された量子化学文献データベースをホームページから検索できるよう にしている。これまでに合計 118,989 件のデータが収録され,世界 91 カ国から利用されている。
共同利用に関しては,2012年度は 190 研究グループにより,総数 697 名にもおよぶ利用者がこれらのシステムを 日常的に利用している。近年,共同利用における利用者数が増加傾向にあり,このことは,計算科学研究センターが 分子科学分野や物性科学分野において極めて重要な役割を担っており,特色のある計算機資源とソフトウエアを提供 していることを示している。
昨年度より,革新的ハイパフォーマンス・コンピューティング・インフラ(H P C I)戦略プログラムが開始された。 こ の 中 で,H P C I 戦 略 分 野 2「 新 物 質・ エ ネ ル ギ ー 創 成 」 計 算 物 質 科 学 イ ニ シ ア テ ィ ブ(C M S I :. C omputati onal. Materials. S cience. Initiative)が物性科学分野,分子科学分野,材料科学分野により構成され,C MS I の戦略機関の一つ として分子科学研究所が参加し戦略プログラムを推進している。HPC I 事業の中で,計算科学研究センターは HPC I の 資源提供機関の一つとして HPC I 戦略プログラムに参加し,一昨年度よりコンピュータ資源の一部(20% 未満)を提供・ 協力している(9課題,75 名)。さらに,ハード・ソフトでの協力以外にも,分野振興および人材育成に関して,スー パーコンピュータワークショップ「理論と計算科学による新たな展開と可能性を探る」と2つのウィンタースクール
「第2回量子化学ウインタースクール〜基礎理論と生体系の理論〜」と「第6回分子シミュレーションスクール〜基 礎から応用まで〜」を開催した。
平成24年度 システム構成(2013 年 3 月以降) 超高速分子シミュレータシステム
クラスタ演算サーバ
型番:富士通.PR IME R GY .R X 300S 7 OS:L inux
C PUC ore 数:5472(16C PUC ore× 342 ノード)
総理論性能:126.9.T flops(371.2.Gflops× 342 ノード)+21.2.T flops(T eslaM2090.x32) 総メモリ容量:43.7.T B (128.GB × 342 ノード)
高速 I/O 演算サーバ 型番:S GI.UV 2000 OS:L inux C PUC ore 数:1024
総理論性能:20.4.T flops(20.0.Gflops/C PUC ore) 総メモリ容量:8.0.T B
ディスク容量:400.T B (/work)
「京」用開発サーバ
型番:富士通.PR IME HPC .F X 10 OS:L inux
C PUC ore 数:1536(16C PUC ore× 96 ノード) 総理論性能:20.2.T flops(13.2.Gflops/C PUC ore) 総メモリ容量:3.0.T B (32.GB × 96 ノード) ディスク容量:48.T B (/k/home)
320 研究施設の現状と将来計画 外部磁気ディスク装置
型番:PA NA S A S .PA S 12,PA S 11 総ディスク容量:1000.T B 高速ネットワーク装置
型番:F orce10.Z 9000
高性能分子シミュレータシステム 演算サーバ
型番:富士通 PR IME R GY .C X 250S 1 OS:L inux
C PUC ore 数:5888(16C PUC ore× 368 ノード) 総理論性能:136.6.T flops(371.2.Gflops× 368 ノード) 総メモリ容量:23.5.T B (64.GB × 368 ノード) ファイルサーバ
型番:富士通 PR IME R GY .R X 300S 7(8 ノード) OS:L inux
総メモリ容量:320.GB (64.GB × 2 ノード+ 32.GB ×6 ノード)
ディスク容量:1800.T B (/home(300.T B ),/save(600.T B ),/week(300.T B ),バックアップ領域(600.T B )) フロントエンドサーバ
型番:富士通 PR IME R GY .R X 300S 7(4 ノード) OS:L inux
総メモリ容量:256.GB (64.GB × 4 ノード) 運用管理クラスタ
型番:富士通 PR IME R GY .R X 200S 7(16 ノード) OS:L inux
総メモリ容量:512.GB (32.GB × 16 ノード) 高速ネットワーク装置
型番:F orce10.S 4810