314 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，さらに，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。２０１４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。
２０１５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。さらに後者は，今年度最新の C PU を有する演算サーバに入れ替えを行い，２０１５年１月から運用 を開始した。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。
まず，超高速分子シミュレータは富士通製の PR IM E R G Y R X 300S 7 と S G I 製の U V 2000 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 inux2.6）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製 P R I M E H P C 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 GB メモリ構成のノード 342 台からなる PC クラスタである。インターコネクトは，InfiniB 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。特徴としては，v S M P が導入してあることで，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，これをジョブ毎に制御が可能である。また 32 ノー ドには，N V I D I A社製の G P G P U T esl aM2090 を搭載している。U V 2000 は，1024 C P U コア，8 T B メモリを有する N U M A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 IM E H PC F X 10 は，16C PU コア， 32 G B メモリの 96 ノードが富士通独自の T of u 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に活用されている。
一方，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 P R I M E R G Y C X 2550M1 で，28 C P U コア，128 G B メ モ リ 構 成 の ノ ー ド 260 台 か ら な る 共 有 メ モ リ 型 ス カ ラ 計 算 機 の P C ク ラ ス タ で あ る。 理 論 総 演 算 性 能 は 302.8 T flops，総メモリ容量は 33.2 T B 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 GB /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。なお両システムの P C クラスタは一体的に運用が可能であり，この場合総演算性能は 429.7 T f l ops に もおよぶ。入れ替え以前の総演算性能は 263.5 T f l ops であったが，本構成時は l i npac k による C P U 性能測定結果は 237.9 T flops を記録することができ，２０１３年６月版 T OP500 リストに世界で 129 位の計算機として掲載されている。
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
研究施設の現状と将来計画 315 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 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 131,771 件のデータが収録されている。
共同利用に関しては，２０１４年度は 214 研究グループにより，総数 783 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。
計算科学研究センターは，国家基幹技術の一つとして位置づけられている次世代スーパーコンピュータプロジェク トにおいて，とくにナノサイエンスに関わるアプリケーション開発「ナノ統合シミュレーションソフトウェアの研究 開発」において重要な役割の一端を担っている。また，２０１１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 MS I: C omputational 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 M S 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。 H P C I 事 業 の 中 で， 計 算 科 学 研 究 セ ン タ ー は H P C I の 資 源 提 供 機 関 の 一 つ と し て H P C I 戦 略 プ ロ グ ラ ム に 参 加 し， ２０１１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。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「様々な対象に応用される計算分子 科学」と２つのウィンタースクール「第４回量子化学ウインタースクール〜大規模系を目指した基礎理論〜」と「第 ８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２６年度 システム構成 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：21.2 T flops（20.8 Gflops/C PUC ore） 総メモリ容量：8.0 T B
ディスク容量：400 T B （/work）
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「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）
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 2550M1 ＯＳ：L inux
C PUC ore 数：7280（28C PUC ore× 260 ノード）
総理論性能：302.8 T flops（1164.8 Gflops× 260 ノード） 総メモリ容量：33.2 T B （128 GB × 260 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：1024 GB （MD S : 128 GB × 2 ノード＋ OS S : 128 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：512 GB （128 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
