世界のスーパーコンピュータとそれを動かす人々


12月 23, 2024

新HPCの歩み(第214回)-2004年(e)-

小柳 義夫 (高度情報科学技術研究機構)

Sony CEI、IBM社、東芝3社は、Cell processorの共同開発で合意したと発表した。日本IBM社は、九州大学情報基盤センターから汎用コンピュータ、産総研からBlueGene/Lの注文を獲得した。GGFではグリッドの標準化が進められているが、日本からの貢献も大きい。Fortran 2003規格が公式に制定された。

日本の企業の動き

1) 日本電気(SX-8、Express5800/1020Ba)

HPCwireで、日本電気の渡辺貞氏が、日本電気のHPC戦略についてインタビューに答えている。「ベクトル並列マルチプロセッサは、ペタフロップスの実効性能を出すためにはもっとも期待できるアーキテクチャである。しかし近未来にベクトルのdual coreは現実的でない。メモリバンド幅が取れないからである。ベクトルとメモリ混載も現実的でない。なぜなら、GFlops当り10 Gbitsのメモリが必要でこんなには載せられない。たぶん解決策はhierarchical memoryだろう」と述べた。とにかく、NECはベクトルを作り続けるぞ、という力強いメッセージであった。(HPCwire 2004/6/18) 渡辺氏には後で述べるHPC Asia 2004の基調講演をお願いしていたが、その中身をしゃべってしまったのではないかと心配になった。

日本電気は2004年12月21日、東北大学情報シナジーセンターで2003年1月から稼働しているSX-7において、HPC Challenge Benchmarkの28項目中、16項目で世界最高速を達成したと発表した。いずれもシングルノードでの性能である。

 
   

2004年10月20日、日本電気はベクトルスーパーコンピュータSX-8を発表した。ノードは8台のCPUで構成され、最大ベクトル性能は128 GFlopsである。クロックは、スカラ演算ユニットが1 nsで6 GFlops/CPU、ベクトル演算ユニットが0.5 nsで16 GFlops/CPUである。ノード当たりの最大共有メモリ容量は、FCRAMでは64 GB、DDR2-SDRAMでは128 GB、主記憶転送速度は512 GB/sである。このノードを最大512ノードの構成にすることにより、65 TFlopsが可能である。(HPCwire 2004/10/22) 写真は日本電気のページから。

この直前の9月29日にIBM社は「BlueGene/Lのプロトタイプ(1/4サイズ)が9月16日Linpack性能36.01 TFlopsを出し、35.96 TFlopsの地球シミュレータの性能を抜いた」と記者団にプレ発表を行ったところであったが、日本経済新聞10月20日号では、「NECが世界最高速のスーパーコン開発・再びIBM抜く」との見出しのもとに、「NECが2002年に「地球シミュレータ」(同36兆8600回)を開発、IBMを抜いてから。IBMは米ローレンス・リバモア国立研究所に納入する機種の試作機で2年ぶりにトップに返り咲いたが、再びNECが抜き返した格好だ。」とブチ上げた。言うまでもないが、カタログ性能と実測性能とを比較しても何の意味もない。記者発表の場にいた日経BPの田中一実記者の話によると、日本電気も「IBMに勝った」とは一言も言ってなかったそうである。1996年のところに書いたように、CP-PACS完成時に某新聞社科学部が、「NECのSX-4は1 TFlopsだから、その方が高性能だ。CP-PACSはチャンピオンではない。」などとアホな記事を出していた。「実測してから言ってくれ」

2005年初めに、イギリスの気象庁に1号機が出荷された。Top500リストから主要な設置場所を示す。性能値はTFlops。

設置場所

Model

CPUs

Rmax

Rpeak

初出と順位

Stuttgart大学HLRS

SX-8/576M72

576

8.923

9.216

2005/6 27位

電力中央研究所

SX-8/192M24

192

2.914

3.072

2006/6 292位

Meteo France(2台)

SX-8R (2.2 GHz)

128

4.06

4.50

2007/6 492位tie

 

このほか、北陸先端科学技術大学院大学、スズキ、大阪大学レーザーエネルギー学研究センター、イギリス気象庁などにも納入された。

2002年のところで、Cray社がSXのOEM販売を始めたことを述べたが、2004年12月3日、日本電気はCray社を通して、SX-6/8A (72 GFlops)をカナダのVictoria大学の地球海洋科学部に出荷したと発表した。また、SX-6/5A (45 GFlops)をMontréalのOuranos Consortiumから受注したことも発表した。更に、2005年2月にはSX-6/8A (72 GFlops)が追加される予定。(HPCwire 2004/12/3)これで、Cray社を通して北米に販売したSXは計7件になったもようである。

Intelサーバでは、Itainum 2を搭載したブレードサーバExpress5800/1020Baを発表した。(HPCwire 2004/6/11)

2) 富士通(「ペタスケール・コンピューティング推進室」、PRIMERGY)

富士通研究所は、2004年10月1日に「ペタスケール・コンピューティング推進室」発足させ、2010年をめどに世界最高の3 PFlopsの性能を達成すると発表した。45 nmまで微細化した半導体を用い、低電力化の研究開発に取り組む。後述するように、9月にはIBM社のBlueGene/Lが、2年以上首位の座を独占していた地球シミュレータを追い抜いたばかりで、世界的な開発競争が激化していた。文部省は次年度のスーパーコンピュータの要素技術開発を概算要求しており、富士通はこれにも参入する予定。(朝日新聞 2004/10/2) この「3 PFlops」という数字が独り歩きを始める。

富士通は10月8日、4種のPRIMERGYサーバを発表した。TS200 S2とTX300 S2はタワーサーバ、RX200 S2とRX300 S2はラックサーバである。これらは、Intelの拡張メモリ64テクノロジ(EM64T)のXeon dual processorを搭載する。これにより、32ビットと64ビットの両方のアプリが動作する。(HPCwire 2004/10/8)

3) Cellプロセッサ

Sony CE(ソニー・コンピュータエンタテインメント)とIBM社と東芝は、2001年3月9日に、ブロードバンド時代に向けた超並列プロセッサの共同開発で合意したと発表した。”Cell”という名前がいつ公表されたかは不明だが、2004年2月6日には、IBM社とソニーグループ(ソニー社とソニー・コンピュータエンタテインメント社)は次世代65 nmテクノロジに基づく300 mmの半導体を製造するために、IBM社の$325M($1=\108として351億円)を投資すると発表した。その目的はCellと呼ばれるプロセッサなどを製造するためとのことである。2005年前半にもニューヨーク州のEast Fishkillにおいてパイロット製造ラインを稼働する予定。(HPCwire 2004/2/6) (NBC News 2004/2/3) このラインは2002年に完成し、NVIDIAのGPUチップの製造を引き受けたところであった。ソニー・コンピュータエンタテインメント、IBM社、ソニー、東芝は”Cell”に関する4編の論文を2005年2月6日~10日にSan Franciscoで開催されるISSCC (International Solid-State Circuits Conference)で発表した。(PC Watch 2004/12/2)(HPCwire 2004/12/3)

4社によると、Cellは64 bit PowerPCプロセッサからなるマルチコアチップであり、1個のPPE (PowerPC Processor Element)と、8個のSPE (Synergistic Processor Element)から構成される。PPEは汎用プロセッサで、PowerPC G5と互換であり、全体を制御する。SPEは、32 bit浮動小数演算を4要素同時に処理でき、64 bit浮動小数演算を2要素同時に計算できる。128 bitのレジスタを128本持つ。キャッシュメモリはもたず、256 KBのLS (Local Store)と呼ばれるSRAMメモリを持ち、プログラムとデータを格納して実行する。チップ上の通信のためにDMAエンジンを持つ。3.2 GHzの場合、SPE当たり32 bit演算で25.6 GFlopsの演算性能を持ち、チップ全体では204.8 GFlopsである。実際には歩留まり改善のため1個のSPEを無効にし、7個で実行する。ただし、64 bit浮動小数演算の性能はSPE当たり1.8 GFlopsという低さであった。

主たる用途は、コンピュータエンタテインメント、映画やその他のディジタルコンテンツを含むメディアアプリである。目立った特徴としては、マルチスレッド・マルチコア・アーキテクチャ、複数OSのサポート、広いバスバンド幅、柔軟なオンチップのI/Oインタフェース、リアルタイム応用のためのリソース管理、知的財産保護のためのオンチップハードなどである。

「パソコンとディジタルコンシューマエレクトロニックスとの壁を崩すには、劇的な能力増強が必要である。Cellプロセッサはその要求に応えるものである。」と東芝の室町正志副社長は語った。

IBM社とSonyおよびSony CEは、11月29日、Cellプロセッサを搭載したワークステーションの試作機が稼働を始めたと発表した。1ラックで16 TFlops(恐らく32ビット)の性能を達成する見通し。

Cellプロセッサは2006年11月11日にソニー・コンピュータエンタテインメントから発売されるPS3 (PlayStation 3)に使用される。またIBM社は2008年、Cellを強化したPowerXCell 8iを、Opteronプロセッサとともに用いてRoadrunner (LANL)を製作し、最初のPFlops越え(Linpack性能で)のスーパーコンピュータとなる。しかしIBM社は2009年にCellのエンハンス計画を中止した。

4) 日本IBM社(九大情報基盤センター IBM eServer p5 サーバ、BlueGene/L、ライフサイエンス)

2004年9月7日、日本IBMは九州大学情報基盤センター(センター長・村上和彰)の汎用コンピューターシステム、および産業技術総合研究所(産総研)生命情報科学研究センター(センター長・秋山泰)のシステムを落札したと発表した。九州大学に導入されるシステムは、IBMのハイエンドUNIXサーバであるIBM eServer p5 サーバを基盤としており、スーパーコンピューターに匹敵する最大3.25TFlopsの性能をもつ。来年3月から稼働予定。全国共同利用情報基盤センターの汎用コンピューターシステム調達において、日本IBMが落札したのは、今回が初めてである。(九州大学情報基盤センター広報2004/12

産総研は、タンパク質の立体構造予測を主要目的とするBleuGene/Lを2005年2月に導入すると発表した。これは産総研がお台場地区に建設中であったバイオ・IT融合研究棟内に設置する予定。ピーク22.8 TFlopsの性能をもつ。

11月19日、ニイウス株式会社(東京都中央区)(NIWS、設立1992年)が12月にBlueGene/L 1ラック(1024ノード)を導入すると発表した。産総研を抜いて日本1号機となった。ニイウス本社内における「グリッドおよびオートノミック・コンピューティング・センター」に設置され、金融分野、医療分野、製造業分野などの様々なソリューションの実機検証で利用される。

なお同社は2007年債務超過状態となり、立て直しの過程で5年間の粉飾決算が判明する。2008年4月30日に、持ち株会社であるニイウス コー株式会社とともに民事再生法を申請し、2010年9月24日に解散となる。(Wikipedia:ニイウス コー)今から考えると、BlueGene/Lを導入したときも赤字だったのかもしれない。2005年末に、翌年開設の工学院大学情報学部にBlueGene/Lを導入しないかとニイウス社から強い働きかけがあったが、これに乗っていたら危なかった。

IBMライフサイエンス・ソリューション・フォーラムが、2004年4月21日、日本橋のロイヤルパークホテルで開催された。

10:00

オープニング

 

10:10

基調講演1

「欧米・インドのバイオインフォマティクス、システムバイオロジーの潮流」

八尾 徹 理化学研究所 GSC コンサルタント

11:10

基調講演2

「ナノバイオの動向と先進医療」

山本 健二 国際医療センター研究所 医療生態学研究部部長

12:10

昼休み

13:00

 

(Track 1) 「DNAチップの最新動向」

Panda, Binaya, Ph.D., Application Lab manager, Affymetrix K.K.

 

(Track 2) 「IBM におけるClinical Genomics の取り組み」

Farhana Nakhooda,Ph.D., Clinical Genomics/Healthcare Manager, IBM AP

 

(Track 3) 「IBM のClinical Transformation Outsourcing 戦略」

Steve Arlington, Global Industry Leader, Life Sciences/    Pharmaceutical, IBM BCS

14:10

 

(Track 1)「ライフサイエンスにおけるテキストマイニング・ソリューション」

堤 泰治郎 IBCS コンサルタント

 

(Track 2) 「Medical Imaging の最新動向とIBM ソリューション」

鈴木 英夫 日本IBM ICP-SS

 

(Track 3) 「LabWare LIMS ソリューションのご紹介」

デービッド・マクレランド博士、LabWare社 AP担当

15:10

休憩

15:30

 

(Track 1) MedTAKMI デモ・タイム

 

 

(Track 2) CIS-Image デモ・タイム

 

 

(Track 3) LabWare LIMS デモ・タイム

 

16:00

 

(Track 1) 「論理的創薬の成功例と展望」

板井 昭子 (株) 医薬分子設計研究所 社長

 

(Track 2) 「トランスレーショナルリサーチとBioStatistics」

角間 辰之 日本赤十字九州国際看護大学教授 /(株)イベリカ取締役 医学・医療統計事業部長

 

(Track 3)「e-Clinicalソリューションによる治験マネージメントの進化」

大城 千鶴 IBCS コンサルタント 

 

第11回IBMライフサイエンス天城セミナーが2004年6月18日~20日に伊豆の天城ホームステッドで開催された。内容はバイオが中心であった。

「バイオテクノロジー産業と金融」

阿由葉 真司 日本政策投資銀行

「論理的なドラッグデザインの成果と創薬ビジョン」

多田 幸雄 大鵬薬品工業(株)創薬センター・生物科学室

「プロテオミクスの最新動向」

Marc Wilkins, PhD, Vice President, Bioinformatics, Proteome Systems

 

第12回IBMライフサイエンス天城セミナーが2004年9月17日~19日に開催された。このときはコンピュータ関連の話が多かった。

「分子シミュレーションで予測する蛋白質の立体構造 ― 厳密なモデルで自由エネルギー地形を求める」

後 順一 東京薬科大学

「IBMのHigh Performance Computing 最新情報と今後の動向」

David Klepacki, Ph.D.,  Associate Director, Deep Computing Institute, IBM Watson Research Center

世界一の並列化コンパイラーを作る ―アドバンスト並列化コンパイラ・プロジェクト」

笠原 博徳 早稲田大学理工学部

「なぜ生命科学研究に大規模計算が必要かー簡易・高速・安全な新材料探査ー」

長嶋 雲兵 産業技術総合研究所 グリッド研究センター

「Lessons Learned from the Development of Supercomputers and the Future Technological Challenges for PetaFlops Computing」

渡辺 貞 日本電気(株)

「HPCとグリッドの可能性 ― 連成計算を例に」

青柳 睦 九州大学 情報基盤センター

「ペタFLOPSシステムへの挑戦 : Grape-DR」

平木 敬 東京大学教授

 

第13回IBMライフサイエンス天城セミナーが12月3日~5日に天城ホームステッドで開催され、筆者は「ライフサイエンスで活気つくHPC–SC2004総括」という講演を行った。その他の講演はバイオ関係。参加者には製薬会社の関係者が目立った。

人工知能からみたライフサイエンスへの接近

溝口 文雄 東京理科大学

IBM Drug Discovery Solutions and Customer Cases

August W. Calhoun, Ph.D., Global Manager, Pharmaceutical Solutions, IBM

ドラッグ・デリバリー・システム(DDS)の最新動向

寺田 弘 東京理科大学

ライフサイエンスで活気づくHigh Performance Computing - SC’04 総括

小柳 義夫 東京大学

Translational Research の最新動向

田中 博 東京医科歯科大学

がん医療へのTranslational Research

大内 憲明 東北大学

生命予後予測からSNPによるIFN感受性予測まで-  肝疾患領域でのデータマイニングの活用

八橋 弘 国立病院機構 長崎医療センター

 

5) サン・マイクロシステムズ社

同社は、大阪の日本ペイントがSun Java Enterpriseを導入したと発表した(HPCwire 2004/5/21)。

サン・マイクロシステムズ社は米国Sun Microsystems社との共催で、2004年1月22日にJapan Education & Research Conference 2004を赤坂プリンスホテル「五色」で開催した。第9回目である。これは産官学連携の次世代プロジェクトを主要テーマとし、教育・研究分野全般の最新技術動向、Java、Gridを活用したソリューションおよび国内外の先進的事例を紹介するものである。プログラムは以下の通り。

 9:30

ご挨拶

サン・マイクロシステムズ株式会社代表取締役ダニエル・ミラー

 9:45

“The Evolving 21st Century Campus”

Sun Microsystems, Inc. , Global Education and Research Vice President Kim Jones

10:30

基調講演

北海道大学大学院理学研究科教授 西村紳一郎

11:15

“Security and Identity Management-Collaboration by Australian and NZ Universities”

Council of Australian University Directors of Information Technology  Chair,  Nick Tate

12:00

昼食

 

Track 1: High Performance Technical Computing Session(紺青の間)

13:00

 

並列生物情報処理イニシアティブ理事長 小長谷明彦

13:45

“Sun Compute Grid Supercomputer”

SDSC Cluster Development  Group Leader Mason Katz

14:30

休憩

14:35

“Innovations in High Performance Technical Computing at Sun”

Sun Microsystems, Inc., Global Education & Research, Products and Technology Director Marc Hamilton

15:20

 

Asia Pacific Science Technology Center Grid Computing Specialist Dr.Liang Peng

 

Track 2: Knowledge Enterprise Session(新緑の間)

13:00

“Building the 21st Century Knowledge Enterprise”

Sun Microsystems, Inc., Global Education & Research, Education Sales and Solutions Development Director, Art Pasquinelli

13:45

「東北大学インターネットスクール(ISTU)の運営概要(仮)」

東北大学大学院 教育情報学研究部 IT教育システム原論研究部門 助教授 三石大

14:30

休憩

14:35

「Java Enterprise System Overview(仮)」

サン・マイクロシステムズ株式会社ソフトウェア・ソリューション本部ビジネスデベロップメントグループスペシャリスト 山中進吾

15:20

 

岐阜大学 総合情報メディアセンター情報メディア部門 教授 村瀬康一郎

 

パネルディスカッション(新緑の間)

16:15

「情報の蓄積と検索、そのトレンド」

司会 稚内北星学園学長 丸山 不二夫

パネリスト

 国立情報学研究所 高野明彦

 筑波大学 加藤和彦

 Sun Microsystems, Inc.  Arnold Kaber

 サン・マイクロシステムズ 山口浩

18:00

懇親会

 

同社は、12月1日、同じく赤坂プリンスホテルにおいて、「The 10th Japan Education & Research Conference~産学連携:産と学それぞれに求められるもの~」を開催した。

9:30-9:45

挨拶

サン・マイクロシステムズ株式会社代表取締役 Dan Miller

9:45-10:30

「TBA」

Sun Microsystems, Inc.Global Education & ResearchVice President, Kim Jones

10:30-11:15

基調講演

「ビジョンチップが拓く新しいロボットの世界 -産学連携の一例として-」

東京大学 副学長 石川 正俊

11:15-12:00

「TBA」

 

Sun Microsystems, Inc.  Chief Researcher, VP Science Office  John Gage

12:00-13:00

協賛企業セッション

 

13:00-13:30

NDAセッション

 

.Breakout Session(1)

High Performance Technical Computing Session

13:30-14:15

「オーダーメイド医療の実現に向けたゲノム情報解析  研究と求められるIT技術」

東京医科歯科大学 水島 洋

University of Hawaii, Edwin C. Cadman, MD

14:15-15:00

「TBA」

South China University of Technology Yisheng Cao

15:00-15:15

休憩

 

15:15-16:00

「Solaris 10の画期的新機能とサンのOpteronサーバ」

Sun Microsystems, Inc.,  Marc Hamilton

16:00-16:45

「誰でもできるグリッドコンピューティング -様々な計算機環境でのグリッド構築-」

岐阜工業高等専門学校 柴田 良一

16:45-17:30

「グリッド技術の生命科学への応用」

大阪大学下條 真司

Breakout Session(2)

Knowledge Enterprise Session

13:30-14:15

「21世紀の小中学校ITインフラストラクチャ-トレンドと先端事例のご紹介」

Sun Microsystems, Inc. Larry Nelson

14:15-15:00

「小学校における情報化への挑戦」

追手門学院小学校竹内 豊一

15:00-15:15

休憩

 

15:15-16:00

「キャンパスのデジタル化 -最新事情と成功の秘訣-」

Sun Microsystems, Inc. Jay Visvanathan

16:00-16:45

「神奈川大学のインフラとしての認証基盤 ~大学でのシステム導入にまつわる落とし穴~」

株式会社ブルワーク 大場 健一

16:45-17:30

「uLanプロジェクト:日本の大学に合ったCMSの研究開発」

京都大学美濃 導彦

懇親会(赤瑛の間)

18:00-20:00

懇親会

 

6) 日本AMD社

同社は、AMD Opteronプロセッサ発売1周年を記念し、4月22日、東京會舘11階ゴールドルームで記念レセプションを開催した。招待されたが行かなかったと思う。

7) 大日本印刷(AD-POWERs)

大日本印刷株式会社は、2004年6月、新誠一(東大)と小西克己(工学院大)と共同して、MATLABアルゴリズムをグリッド分散環境で高速に計算を行うことのできるソフトウェアAD-POWERsを開発したと発表した。これはWindows上のソフトウェアで、自動的に遊んでいるPCを検知してMATLABで書かれた計算を分散的に実行する。最大253台のPCまでを使って並列処理を行うことができる。

8) ベストシステムズ社

同社は2004年12月に米国Wisconsin大学との間で契約を結び、2005年1月から同大学で研究開発されているグリッドスケジューラCondorのサポート契約を開始することになった。

次回は、標準化とアメリカ政府の動きである。打倒地球シミュレータの動きが活発となる。

 

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