世界のスーパーコンピュータとそれを動かす人々


11月 14, 2022

新HPCの歩み(第116回)-1993年(f)-

小柳 義夫 (高度情報科学技術研究機構)

SC会場近くのホテルでIEEE TCSAのSSS (Scientific Supercomputing Subcommittee)が開かれ、筆者は”Japanese Efforts”と題して、日本の状況について報告した。日本についての関心は高い。2回目のTop500が発表され、数値風洞が、並み居るCM-5に倍以上の差をつけて堂々のトップに躍り出た。

 
   

SC‘93

1) はじめに
第6回のSupercomputing国際会議(Supercomputing ‘93報告)はオレゴン州ポートランドのOregon Convention Centerで11月14日から19日に開かれた。参加者5196名、内technical session登録1886人の規模であった。展示は106件で初めての3桁。テーマがネットワークの方に広がった。Gigabit、ATM、NIIなどの話題が注目された。会場には45 Mb/sのバックボーンが引かれていた(Gb/sではないことに注意)。会場には、参加者のために数十台の端末を用意してtelnetのサービスを行っていた。日本への接続も快適であったが、漢字やかなが出ないのは困った。laptopを持ち歩く習慣はまだ一般的ではなかった。

2) 企業展示
展示会場は11000 m2で、目欲しいものもたくさんあった。ハードウェアベンダが十数社、大容量記憶システムが8社、ネットワーク関係が10社、ソフトウェアが十数社、出版関係が約10社であった。Cray-3のクロック2 nsのボード、CM-5X、KSR2、Convex、IBMのSP2とか。SequentやParsytecは出展していなかったが、SequentはE-mail serviceのスポンサーとして協力していた。日本からは富士通や日本電気。ソフトではFortran 90関係やHPFなど。HPFは標準化のところで紹介した。

研究展示にもリキが入っていた。アプリとしては、MPP上の並列化が進んでいた。種々の並列コンピュータをプラットフォームとして、流体や計算化学などのアプリが動いていた。Oracleデータベースなどの非数値計算の応用分野の重要性を各社とも強調していた。

3) HPC教育
もう一つの特徴は、教育とくにハイスクールでのコンピュータ教育の問題がクローズアップされたことである。HPCCの中には教育の問題も含まれている。前年から始まっているようであるが、K-12(幼稚園から高校3年まで)という標語で特別のプログラムや展示が企画され、ハイスクールの先生が多数参加していた。高校生が地理学から計算物理、計算化学などの問題を、スーパーコンピュータを駆使して解き、かなりレベルの高い発表を行っていた。日本では、パソコンすら高校に行き渡っていない。これでは日本はますます遅れてしまう、と筆者達日本からの参加者は焦りを感じた。

4) SSS
会議の主要部分の始まる前、14日か15日に、会場近くのホテルでIEEE Technical Committee on Supercomputing Applications (TCSA)のSSS (Scientific Supercomputing Subcommittee)が開かれた。これは1991年に始まった会議で、世界のスーパーコンピュータとHPCの進展を分析するためのもので、年に4回ほど会合を持っているようである。筆者は委員ではないが、今回依頼により出席し”Japanese Efforts”と題して、日本の状況について報告した。この後、1995年には、三浦謙一と筆者で、日本のHPCそのものをテーマとする会議を企画することになる。

5) 投稿論文
300件の論文が投稿され、査読により72件が採択された。採択率24%である。日本からの採択は1件だけであった。

Shin-ichiro Mori, Hideki Saito, Masahiro Goshima, Mamoru Yanagihara, Takashi Tanaka, David Fraser, Kazuki Joe, Hiroyuki Nitta, Shinji Tomita:

A distributed shared memory multiprocessor ASURA: memory and cache architecture.

 

電子版の会議録はIEEE Xploreに収録されている。

6) パネル
会議録によると以下のパネルやワークショップやミニシンポジウムが開かれている。

Workshop

Uses of videoconferencing in the supercomputing environment

Mary Stephenson, Larry Brandt, Eric Sills, Alex Ropelewski, B. Loftis, B. Buzbee

Integrating task and data parallelism.

Ian T. Foster, Carl Kesselman

Scientific visualization of chemical systems

Richard E. Gillilan, Bruce R. Land

Debuggers for high performance computers

Jeffrey S. Brown

High performance Fortran: implementor and users workshop

Alok N. Choudhary, Charles Koelbel, Mary Zosel

Common runtime support for high-performance parallel languages

Geoffrey C. Fox et al.

CORPORATE The MPI Forum – MPI: a message passing interface.

Minisymposium

The heterogeneous computing challenge

Francine Berman, Tom Kitchens

Heterogeneous distributed computing

Doreen Cheng

Supercomputing around the world

David X. Kahaner, Allen D. Malony:

Panel

Smart access to large scientific datasets

Carol Christian, Robert F. Cromp, Carol L. Hunter, Lloyd Treinish

National information infrastructure (NII) at Supercomputing ’93

Henry D. Shay, Vinton G. Cerf, Lansing Hatfield, Stacey Jenkins, Ed McCracken, John Rollwagen, Dale Williams

Parallel C/C++: convergence or divergence

Linda Stanberry

What’s in the future for parallel architectures?

David C. Douglas et al.

Massively parallel vs. parallel vector supercomputers: a user’s perspective

Gary Montry et al.

 

7) Awards
1987年に創設されたGordon Bell賞は、5件のfinalistsの講演が行われた。

Barrier-breaking performance for industrial problems on the CRAY C916

Sara K. Graffunder (Cray)

50 GFlops molecular dynamics on the Connection Machine 5.

Peter S. Lomdahl, Pablo Tamayo, Niels Grønbech-Jensen, David M. Beazley

Solving the Boltzmann equation at 61 gigaflops on a 1024-node CM-5

Lyle N. Long, Jacek Myczkowski

Bispectrum signal processing on HNC’s SIMD numerical array processor (SNAP)

Robert W. Means, Bret Wallach, David Busby

Parallel execution of a Fortran 77 weather prediction model

Gary Sabot (TMC), Skef Wholey, Jonas Berlin, Paul Oppenheimer

 

本賞およびHonorable Mention(佳作)は以下の3件に与えられた。

Peak Performance
First Place: Lyle N. Long and Matt Kamon, Penn. State University; Denny Dahl, Mark Bromley, Robert Lordi, Jack Myczkowski and Richard Shapiro, Thinking Machines; “Modeling of a shock front using the Boltzmann Equation,” 60 Gflops on a 1,024 processor CM-5

Honorable Mention: Peter S. Lomdahl, Pablo Tamayo, Niels Gronbech-Jensen and David M. Beazley, Los Alamos National Laboratory; “Simulating the micro-structure of grain boundaries in solids,” 50 Gflops on a 1,024 processor CM-5

Price/Performance
First Place: Robert W. Means and Bret Wallach, HNC Inc.; Robert C. Lengel Jr., Tracor Applied Sciences; “Image analysis using the bispectrum analysis algorithm,” 6.5 Gflops/$1M on a custom-built machine called SNAP

 

前年創設されたSidney Fernbach Awardの第1号は、「ベクトルコンピュータ上のFFT、行列乗算、多倍長計算に関する革新的アルゴリズムなどの数値計算上の寄与」に対して、David H. Bailey(当時NASA Ames Lab.)に授与された。SCの最中に授与式があったかどうか記憶はない。

8) Top500
第2回のTop500が、SC93に合わせて発表されたと思われるが、BoFはSC94からで今回はない。上位20位(同性能が続くので27件)は以下の通り。性能の単位はGFlops。前回の順位に括弧のついているのは、増強やチューニングで性能が向上したことを示す。

順位

前回

設置場所

機種

コア数

Rmax

Rpeak

1

航空宇宙技術研究所(日本)

Numerical Wind Tunnel

140

124.0

235.79

2

1

LANL

CM-5/1024

1024

59.7

131.0

3tie

2tie

Minnesota Supercomputer C.

CM-5/544

544

30.4

69.6

3tie

2tie

NSA

CM-5/512

512

30.4

65.5

3tie

2tie

NCSA

CM-5/512

512

30.4

65.5

6

5

日本電気(日本)

SX-3/44R 400 MHz

4

23.2

25.6

7

6

Atmospheric Environment Service (Canada)

SX-3/44 343 MHz

4

20

22

8tie

ORNL

XP/S35

512

15.2

25.6

8tie

SNL

XP/S35

512

15.2

25.6

10tie

アメリカ某政府機関

CM-5/256

256

15.1

32.77

10tie

7

Naval Research Laboratory(アメリカ)

CM-5/256

256

15.1

32.77

10tie

Thinking Machines

CM-5/256

256

15.1

32.77

13

8

Caltech

Delta i860 40 MHz

512

13.9

20.48

14tie

9tie

Cray Research

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tie

9tie

Bettis Atomic Power Lab.(アメリカ)

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tie

9tie

Knolls Atomic Power Lab.(アメリカ)

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tie

9tie

ECMWF(イギリス)

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tie

ERDC DSRC(アメリカ)

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tie

9tie

アメリカ某政府機関

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tue

9tie

アメリカ某政府機関

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tie

9tie

アメリカ某政府機関

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tie

9tie

アメリカ某政府機関

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tie

KISTI(韓国)

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tie

9tie

NASA Ames

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tie

9tie

Naval Oceanographic Office

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tie

9tie

NERSC/LLNL

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

14tie

9tie

Pittsburgh Supercomputer C.

Y-MP C916/16256

16

13.7

15.24

 

現在のTop500のリストでは、8位tieは両方ともORNLと書かれているが、一方はSNLである。Minnesota Supercomputer CenterのCM-5/544は、相変わらずまじめに測定してないようである。14位tieのKISTI(韓国)は、アジア・太平洋地区で最初のC90の導入である。日本設置のマシンで100位以内は以下の通り。(ただし58位tieのNECのSX-3はアメリカのHoustonに設置)

順位

前回

設置場所

機種

コア数

Rmax

Rpeak

1

航空宇宙技術研究所(日本)

Numerical Wind Tunnel

140

124.0

235.79

6

5

日本電気(日本)

SX-3/44R 400 MHz

4

23.2

25.6

30

21

核融合科学研究所

SX-3/24R 400 MHz

2

11.6

12.8

31

22

NEC Daito Supercomputer C.

SX-3/24 343 MHz

2

10.0

11.0

43

(36)

東京大学

S-3800/480 500 MHz

4

7.0

32.0

51tie

33tie

日本原子力研究所

SX-3/41R 400 MHz

4

5.8

6.4

51tie

33tie

大阪大学

SX-3/14R 400 MHz

4

5.8

6.4

51tie

33tie

トヨタ中央研究所

SX-3/41R 400 MHz

4

5.8

6.4

58tie

40tie

日本IBM

SX-3/14 343 MHz

1

5.0

5.5

58tie

航空宇宙技術研究所

SX-3/22

2

5.0

5.5

58tie

40tie

国立環境研究所

SX-3/14 343 MHz

1

5.0

5.5

58tie

NEC Systems Laboratories Inc.(アメリカ)

SX-3/22

2

5.0

5.5

67tie

45tie

富士重工

VP2600/10 312 MHz

1

4.0

5.0

67tie

45tie

日本原子力研究所

VP2600/10 312 MHz

1

4.0

5.0

67tie

45tie

日本原子力研究所

VP2600/10 312 MHz

1

4.0

5.0

67tie

45tie

京都大学

VP2600/10 312 MHz

1

4.0

5.0

67tie

45tie

九州大学

VP2600/10 312 MHz

1

4.0

5.0

67tie

45tie

名古屋大学

VP2600/10 312 MHz

1

4.0

5.0

67tie

45tie

航空宇宙技術研究所

VP2600/10 312 MHz

1

4.0

5.0

67tie

45tie

動力炉・核燃料開発事業団

VP2600/10 312 MHz

1

4.0

5.0

67tie

45tie

動力炉・核燃料開発事業団

VP2600/10 312 MHz

1

4.0

5.0

67tie

45tie

大成建設

VP2600/10 312 MHz

1

4.0

5.0

81tie

57tie

ATR

CM-5/64

64

3.8

8.19

81tie

57tie

奈良先端科学技術大

CM-5/64

64

3.8

8.19

81tie

57tie

RWCP

CM-5/64

64

3.8

8.19

95tie

73tie

NEC Scientific Information Systems Dev.

SX-3/12R 400 MHz

1

2.9

3.2

95tie

73tie

大林組

SX-3/21R 400 MHz

2

2.9

3.2

 

東京大学大型計算機センターのS-3800/480のLinpack性能は、前回の5.71 GFlopsよりは改善されたが、まだフル性能を出していないようである。チューニングにより、1994年6月には27.5 GFlops、1995年6月には28.4 GFlopsを出している。

いよいよ次回はIBMとCray Researchが超並列スーパーコンピュータを発表した話題に移る。Cray-3はNCARに設置されたが、翌年Cray Computer社は倒産する。

 

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