12月 11, 2023

新HPCの歩み（第166回）－1999年(h)－

小柳義夫 (高度情報科学技術研究機構)

Gordon Bell賞では4件がfinalistsとしてプレゼンを行ったが、全員を、しかもすべて1位で表彰した。「計算のスキル、優美さ、美しさ」を競うコンテストHPC Gamesが開催され、独英米日の国際合同チームが最高賞を取った。Top500において、台数ベースでは、今回初めてSGI/Cray社がトップをIBM社に譲った。

SC 99（続き）

9) Panel
全部で以下の11件のパネル討論が行われた。タイトルとモデレータを示す。

16日（火）
1:30-3:00	Experiences with Combining OpenMP and MPI	Robert H. Kuhn, Kuck & Associates, Inc.
3:30-5:00	Telepathology and Medical Imaging for the Masses	George Michaels, George Mason University
3:30-5:00	digital.revolution.com: Transforming Science and Engineering	Steve Wallach, Centerpoint, Inc.
17日（水）
1:30-3:00	Internet2 Status and Plans	Ted Hanss, Internet2
3:30-5:00	Data Mining: The New Frontier for Supercomputing?	Vipin Kumar, U. Minnesota
18日（木）
10:30-12:00	Community Model Building	Roscoe Giles, Boston U.
3:30-5:00	It’s the Software, Stupid: What We Really Need for Super Computing	Chuck Koelbel, NSF
19日（金）
8:30-10:00	Challenges and Opportunities of the Scalable Information Infrastructure	Ian Foster, ANL and U. Chicago
8:30-10:00	The Role of Java in High Performance Network Computing	Ron Boisvert, NIST Geoffrey Fox, Syracuse U.
8:30-10:00	Bioinformatics and High Performance Computing	Nathan Goodman, Compaq Computer Corp.
10:30-12:00	Beyond Grids: Large-scale Computing in a Connected World	Craig Lee, Aerospace Corp.
10:30-12:00	The IT Workforce – Where Have All the Geeks Gone?	Caroline Wardle, NSF
10:30-12:00	Meet the CTOs	Steve Wallach, Centerpoint, Inc.

16日（火）に行われた“digital.revolution.com: Transforming Science and Engineering”は、Ken Kennedy (Rice U.)、David Cooper (LLNL)、Susan Graham (UC Berkeley)、Larry Smarr (NCSA)、Joe Thompson (Mississippi State U.)のPITACメンバによるパネルで、IT2などの報告書にあるように、アメリカがIT分野を主導し続けるためにIT研究開発のありかたを論じた。

19日（金）のパネルの一つ“Meet the CTOs”では、スーパーコンピュータ9社のCTOがパネリストとして、各社の製品の動向を開設した。常盤祐司（日本IBM）の報告によると、米国メーカはそれぞれ個性豊かなプレゼンを行っていたのに対して、日本の会社はこれまでの歴史からはじまり、最新機の仕組み、仕様などを「生真面目に」説明していたとのことである。目に見えるようだ。

日立	SR8000の説明
HP	UNIX vs. NTから始まりccNUMAの説明
SGI	ccNUMA、IA64の説明
Compaq	Alphaチップの将来計画としてEV6、EV7、EV8
IBM	Deep Computing、e-Business、POWER4
富士通	VPP5000の説明
Tera	“Vector machines are far from dead”
NEC	SX-5の説明
Intel	Merced、McKinleyにいたるItaniumの解説

10) BoF
以下のBoF (Birds-of-a-Feather session)が行われた。

テーマ	世話人
Extensive RNA Secondary Structure Prediction Method Using Scalable Parallel Supercomputer IBM SP	Kenji Yamamoto, U. Tokyo
Grid Forum	Ian T. Foster, ANL/U. Chicago
High Speed Interconnects for COTS Cluster Computing	Markus Fischer
Information Technology for the 21st Century EPSCOR Roundtable	Barbara Kucera
Large-scale PC Clusters: Issues, Solutions, and Partnerships	Jeffrey J. Nucciarone, Pennsylvania State University
Message Passing for Java	Vladimir Getov, University of Westminister
Myrinet Users Group	Nan Boden, Myricom Corporation
OpenMP: Past Success and Future Directions	Tim G. Mattson, Intel Corporation
Portable Batch System (PBS)	James Patton Jones, MRJ Technology Solutions
Project HTMT Architecture for Petaflops Computing	Lawrence Picha, NASA
SC2000 Education Program	Jeffrey Huskamp
Technology Transfer for High Performance Computing	Ron H. Perrott, University of Queens-Belfast; Margaret Simmons, NPACI/SDSC
The IEEE Task Force on Cluster Computing	Tim G. Mattson, Intel Corporation
The Parallel Tools Consortium (Ptools)	Judith Ingles
TOP500 Supercomputers	Erich Strohmaier, U. Tennessee, Knoxville
Using Clusters for Visualization	Arthurine Breckenridge, Sandia National Laboratories
Valuation of Ultra-scale Computers	Ian T. Foster, ANL and U. Chicago

11) Awards Session
18日（木）1：30から恒例の受賞セレモニーセッションがあり、以下に記す賞について、受賞者が発表され賞状や副賞が授与された。後半は、Henry Fuchs (University of North Carolina)による、“Augment Reality and Tele-collaboration with Seas of Cameras and Projectors: Computational Nightmare or Nivana?”という記念講演が行われ、未来のオフィスの夢が語られた。

12) Gordon Bell賞
この賞は、1988年以来、Gordon Bell氏が毎年ポケットマネーから$1000を拠出して、HPC分野における卓越した成果を表彰している。昨年からは毎年＄2500を拠出し、少なくとも5年間は継続すると確言した。今年の選考委員は以下の3名である（David Baileyからのメールによる）。

David H. Bailey, chair	Lawrence Berkeley Lab
Rusty Lusk	Argonne National Laboratory
David Keyes	Old Dominion University and ICASE

今年は、以下の3つのカテゴリーで募集する。ほぼ例年通りである。

1. Performance

2. Performance per dollar

3. Special — if neither of the first two seems appropriate

通信をほとんど行わない”Embarrassingly parallel”な計算は受け付けないという注意書きもある。

今年は4件がfinalistsとしてプレゼンを行ったが、全員を、しかもすべて1位で表彰した。大盤振る舞いであった。Specialのカテゴリーでは、わざわざ「共同1位」と記している。

Peak Performance
First Prize: A. A. Mirin, R. H. Cohen, B. C. Curtis, W. P. Dannevik, A. M. Dimits, M. A. Duchaineau, D. E. Eliason and D. R. Schikore, Lawrence Livermore National Laboratory; S. E. Anderson, D. H. Porter and R. Woodward, University of Minnesota; L. J. Shieh and S. W. White, IBM; “Very high resolution simulation of fluid turbulence in compressible flows,” 1.18 Tflop/s on short run on 5832 CPU’s on ASCI Blue Pacific, 1.04 Tflop/s sustained on one-hour run, 600 Gflop/s on one-week run on 3840 CPU’s

Price/Performance
First Prize: Atsuchi Kawai, Toshiyuki Fushushige and Junichiro Makino, University of Tokyo; “Astrophysical n-body simulation,” 144 Gflops/$1M on custom-built GRAPE-5 32-processor system

Special
First Prize, Shared: W. K. Anderson, NASA Langley Research Center; W. D. Gropp, D, K. Kaushik, B.F. Smith, Argonne National Laboratory; D. E. Keyes, Old Dominion University, Lawrence Livermore National Laboratory, and ICASE, NASA Langley Research Center; “Unstructured tetrahedral mesh fluid dynamics using PETSc library,” 156 Gflop/s on 2048 nodes of ASCI Red, using one CPU per node for computation

First Prize, Shared: H. M. Tufo, University of Chicago; P. F. Fischer, Argonne National Laboratory; “Spectral element calculation using a sparse system solver,” 319 Gflop/s on 2048 nodes of ASCI Red, using two CPU’s per node for computation

13) Sidney Fernbach賞
この年のSidney Fernbach賞は、Michael L. Norman（NCSA, U. Illinois UC）に、 “For his leading edge research in applying parallel computing to challenge grand problems in astrophysics and cosmology.”に対して贈られた。

14) Best Paper Award
今回のBest Paper AwardはNERSCのLeonid OlikerおよびNASA AmesのRupak Biswasによる、“Parallelization of a Dynamic Unstructured Application Using Three Leading Paradigms.”であった。この論文は、adaptive meshのプログラムを、Cray T3E、SGI Origin 2000、Tera MTAに移植し、プログラムの容易さや実行性能を比較分析したものである。(HPCwire 1999/11/16)

Best Student Paper Awardは、UCSDのKang Su Gatlin and Larry Carterによる“Architecture Cognizant Divide and Conquer Algorithms.”であった。この論文は、分割統治豊として知られる広い分野のアルゴリズムに対して、アーキテクチャに即したスキームを提示した。(HPCwire 1999/12/3)

15) HPC Games
出席していないので詳細は不明であるが、今年のSC99では「計算のスキル、優美さ、美しさ」を競うコンテストHPC Gamesが開催された。SC97やSC98で行われたHPC Challenge Awardsに相当するものであろう。各チームは、水曜日午後14時～16時に研究展示のフロアでデモを行う。テーマは各チームが自分で選ぶ。評価基準は以下の3点である。

スピード	HPCの伝統的指標である毎秒の計算回数（Flopsなど）
距離	分散処理のメジャーで、計算に用いたプロセッサ間の大圏距離（経路長ではないということらしい）
スタイル	聴衆の拍手の大きさで決める（ちょっとふざけている）

商品はTシャツであった。HPC Gamesの座長はCharles Koelbel (National Science Foundation)で、副座長はEleanor Anne Schroeder (Naval Oceanographic Office)である。

参加チーム数は不明であるが、最高賞を取ったのは、HLRS (Stuttgart、ドイツ）、Manchester（UK）、PSC (Pittsburgh, USA）、電総研（つくば、日本）からなる大陸間国際チームであった。使用した計算機は、以下のとおり。

Hitachi SR8000	AIST TACC (Tsukuba)
CRAY T3E	Pittsburgh Supercomputing Center
CRAY T3E	CSAR (Manchester)
CRAY T3E	HLRS (Stuttgart).

関口智嗣氏の話によると、前年のSC98の展示会場でTsukuba HPC Alliance（筑波大と電総研の合同展示）に興味を持ったHLRSのMichael Resch氏と親しくなり、1999年4月25日～27日にStuttgartで開催された2nd Metacomputing Workshopに呼ばれてNinfやグリッドについて講演した。その関係で、この国際チームに加わったとのことである。

この4国のHPCシステムをgridとして結合して3種類の計算を実行した。ピーク性能の総和は2.2 TFlops、大圏距離は10000マイルである。

第1のテーマはIMDというソフトを用いた200万粒子のMDシミュレーションであった。IMD (ITAP Molecular Dynamics)はStuttgart大学で開発されたソフトで、遠隔の通信にはPACX-MPIを用いている。これはMPI-1の部分集合であり、通常のMPIプログラムから比較的容易に移行することができる。IMDについては、52億個の粒子のMDを報告したJ. Roth et al.の論文に紹介されている。

第2のテーマではURANUSと呼ばれる流体解析ソフトウェアを用いて、国際宇宙ステーションの乗員の救助船X-38の動きを計算した。このテーマにはT3Eだけが用いられ、1536プロセッサで360万個のセルを計算した。第3のテーマもT3Eだけで、パルサーを探索する電波天文学のデータ解析を行った。大量のデータを処理するためにバンド幅が重要であり、イギリスのネットワークのJANETとTeleglobe、ドイツのDFN、アメリカのAbileneとvBNSを結合した。(HPCwire 1999/12/3)

16) Top500（1999年11月、世界）
SC99に合わせて発表された第14回Top 500リストでは、ASCI Red、ASCI Blue Pacific（めでたく）、ASCI Blue Mountainが上位3位を占め、東大のSR8000は5位に落ちた。京都大学のVPP800は15位、TCATのSR8000は16位など。

台数ベースでは、今回初めてSGI/Cray社がトップをIBM社に譲ったことである。しかしRmaxの合計では依然トップを保っている。(HPCwire 1999/11/12) ベンダ別の統計は以下のとおりである。なお、現在のTop500のページのベンダ統計は、現在の社名でまとめているので、これとは異なる。

ベンダ	台数	Rmax合計
IBM	141	13.7 TFlops
SGI/Cray	133	19.5 TFlops
Sun Microsystems	113	4.8 TFlops

上位20位は以下の通り。性能は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前回以降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	(1)	SNL	ASCI Red – Pentium II 333MHz	9632	2379.0	3207.0
2	－	LLNL	ASCI Blue-Pacific SST	5808	2144.0	3856.5
3	2	LANL	ASCI Blue Mountain	6144	1608.0	3072.0
4	3	アメリカ政府某機関	T3E1200 – EV56 598 MHz	1084	891.0	1300.8
5	4	東京大学	SR8000/128	128	873.0	1024.0
6	5	アメリカ政府某機関	T3E900 – EV5 450 MHz	1324	815.0	1191.6
7	6	LANL	Origin 2000 250 MHz	2048	690.9	1024.0
8	(9)	Naval Oceanographic Office	T3E900	1084	675.0	975.6
9	(14tie)	ドイツ気象庁	T3E1200	812	671.0	974.4
10	－	SDSC	SP POWER3 222 MHz	960	558.1	852.4
11	7	英国気象庁	T3E900	876	552.0	788.4
12	－	Charles Schwab（アメリカ）	SP PC604e 322 MHz	2000	547.0	1328.0
13	－	イギリス気象庁	T3E1200	636	526.0	763.2
14	10	Manchester大学CSAR	T3E1200	612	509.0	734.4
15	－	京都大学	VPP800/63	63	482.0	504.0
16	11	LLNL	ASCI Blue-Pacific CTR	1344	468.2	892.4
17	12	産総研TACC	SR8000/64	64	449.0	512.0
18	13	NASA/Goddard Space Flight C.	T3E – EV5 300 MHz	1084	448.6	650.4
19tie	14tie	Cray社	T3E1200	540	447,0	648,0
19tie	14tie	ERDC DSRC（アメリカ）	T3E1200	540	447.0	648.0
19tie	－	FZJ（ドイツ）	T3E1200	540	447.0	648.0
19tie	－	アメリカ政府某機関	T3E1200	540	447.0	648.0

500件の中に自作のシステムが3件あるが、最高性能のものはSNLのCPlant/Siberia Clusterである。Alpha EV6 (500 MHz)を580個Myrinetで接続したシステムで、Rmax＝232.60 GFlops、Rpeak＝580.00 GFlopsで44位にランクしている。

17) Top500（1999年11月、日本）
日本国内設置のマシンで100位以内は以下の通り。

順位	前回	設置場所	機種	コア数	Rmax	Rpeak
5	4	東京大学	SR8000/128	128	873.0	1024.0
15	－	京都大学	VPP800/63	63	482.0	504.0
17	12	産総研TACC	SR8000/64	64	449.0	512.0
24	18	筑波大学計算物理学研究センター	CP-PACS/2048	2048	368.2	614.4
36	26	理化学研究所	VPP700/128E	128	268.0	307.7
38	28	気象研究所	SR8000/36	36	255.0	288.0
40	30	東北大学	SX-4/128H4	128	244.0	256.0
45	34	東京大学	SR2201/1024	1024	232.4	307.2
46	35	航空宇宙研究技術所（日本）	Numerical Wind Tunnel	167	229.0	281.3
62	50	産総研TACC	SP POWER3 200 MHz	256	149.3	160.0
63	51	統計数理研究所	SR8000/20	20	144.0	160.0
73tie	－	地球環境フロンティア研究センター	SX-5/16A	16	123.0	128.0
73tie	－	日本電気府中工場	SX-5/16A	16	123.0	128.0
79tie	55tie	核融合科学研究所	SX-4/64M2	64	122.0	128.0
79tie	55tie	大阪大学	SX-4/64M2	64	122.0	128.0
87	61	九州大学	VPP700/56	56	110.0	123.2
90	64	高エネルギー物理学研究所	VPP500/80	80	109.0	128.0
97	68	日本原子力研究所	XP/S-MP 125	2502	103.5	125.1
99	－	東北大学流体科学研究所	Origin 2000 300 MHz	256	101.4	153.6

次回は世界の企業の動き、企業の創業と終焉である。IBM社はRS/6000 SP POWER3やBlue Geneを発表した。Intel社はPentium IIIを、AMD社はAthlonを発表した。

2件のコメントがあります

加藤勝憲より:

2023/12/20 1:39 PM

記事の下にある、
← 「新HPCの歩み」→
のうち「→ 」ボタンがアクティブになっていないので次回の記事には進めません。
HPCwire Japan より:

2024/01/10 9:57 AM

申し訳ありません。こちらは順に次回記事へのリンクを挿入しております。しばらくお待ちください。

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