九大と富士通、高性能演算サーバシステムにGPUを増設し性能を大幅アップ

九州大学、高性能演算サーバシステムにGPUを増設し、性能を大幅アップ
GPGPU技術を様々な科学技術分野における先端的な研究、教育に利用

　九州大学情報基盤研究開発センター（センター長：青柳　睦、以下、本センター）、富士通株式会社（本社：東京都港区、代表取締役社長：山本　正已、以下、富士通）は、このたび、本センターが所有するFUJITSU　Server　PRIMERGY　CX４００で構成された高性能演算サーバシステムに２５６個のNVIDIA（本社：米国カリフォルニア州サンタクララ、社長兼CEO：ジェンスン・ファン（Jen－Hsun　Huang））製GPUコンピューティングカード（以下、GPU）を増設しました。これにより、理論ピーク性能を５１０テラフロップスから８１２テラフロップス（注１）に増強し、様々な科学技術分野における研究を高速化することが可能となりました。なお、２０１３年６月に公開されたスーパーコンピュータの性能ランキングTOP５００（注２）では、実効性能６２１テラフロップス（実行効率７６．４８％）で、４３位にランクされました。

＜背景＞
　九州大学情報基盤研究開発センターは、旧大型計算機センターの時代から４０年以上にわたって、我が国の大学などの研究者のために計算サービスを提供してきた全国共同利用型の研究施設です。本センターでは、２０１２年７月にスーパーコンピュータと高性能演算サーバを更新して演算能力を増強しましたが（２０１２年７月２０日付けプレスリリース参照（http://www.kyushu-u.ac.jp/pressrelease/2012/2012_07_20_3.pdf））、計算機利用の需要も伸びており、いずれ需給が逼迫すると予想されました。しかしながら、施設の電力容量および設置面積の制限から、計算機の規模をこれ以上大きくすることは困難でした。そこで、計算機内に電力効率の良い演算加速器を増設することが、最も有効であると判断しました。

　本センターによる機種選定の結果、電力効率および実効性能の高さから、２０１２年１２月にNVIDIA社から発表されたばかりの最新GPU　Tesla　K２０XおよびTesla　K２０を選定し、２０１３年４月より、本演算加速器を用いた利用者への計算サービスを開始しました。これらの演算加速器による計算サービスは、共同利用・共同研究拠点では本センターが日本で初めてです。

　※製品画像は添付の関連資料を参照

＜増設効果＞
　このたび、１，４７６ノードを持つ高性能演算サーバシステムに最新のNVIDIA製GPUを２５６個増設することにより、理論演算性能を５１０テラフロップスから８１２テラフロップスに増強しました。増設したGPUはNVIDIA　Tesla　K２０XおよびTesla　K２０です。この増設により、世界に導入されたコンピュータの性能を順位付けするTop５００リストで用いられるベンチマークプログラムLinpackにおいて、６２１テラフロップスの実効性能を７６．４８％の実行効率で達成し４３位となり、２０１２年１１月の４６０テラフロップスより、実行性能においても大幅に性能向上しました。

＜高性能演算サーバシステムの果たす役割＞
　最先端の科学技術の研究を支える「実験」と「理論」に並ぶ第三の方法論として、「数値シミュレーション」の重要性がますます高まってきています。また、学術研究を推進するだけでなく、国民に安心・安全な社会を提供するための防災シミュレーション、あるいは、我が国の経済を支える優秀な工業製品の開発など、生活や産業の場においても、計算機の重要性が今後もより一層増していくと考えられています。

　そこで我が国では、京コンピュータ（注３）を頂点として複数のセンターにおけるスーパーコンピュータなどの計算機群を超高速ネットワークによって有機的に連携させ、全国の利用者に大規模科学技術計算サービスを提供していく「革新的ハイパフォーマンス・コンピューティング・インフラストラクチャ」（HPCI）を構築しています。九州大学情報基盤研究開発センターも、その一員として、その役割を果たしております。

　今回の増設により、様々な計算科学シミュレーションの高速化が図られます。特に計算流体力学や分子動力学アプリケーションにおいて、飛躍的な性能向上が見られる事例が多く、これらを利用した研究や製品開発などを加速するものと期待しています。

　また、今回導入したGPUのようにGPGPU技術（注４）を利用した演算加速器は、その電力効率の高さから、今後多くの計算機センターにも導入されると予想されます。この装置を、いち早く計算サービスとして提供することにより、利用者の利用技術の習得を早め、我が国の計算科学技術向上に貢献できると考えています。

　※以下、リリースの詳細は添付の関連資料を参照

＜関連リンク＞
　・九州大学　情報基盤研究開発センター
　http://www2.cc.kyushu-u.ac.jp/scp/

　・「「京」互換のスーパーコンピュータPRIMEHPC－FX１０運用開始！」（２０１２年７月２０日九州大学プレスリリース）
　http://www.kyushu-u.ac.jp/pressrelease/2012/2012_07_20_3.pdf

　・富士通のHPC　紹介サイト
　http://jp.fujitsu.com/solutions/hpc/

　・「PRIMERGY　CX４００」紹介サイト
　http://jp.fujitsu.com/platform/server/primergy/cx/products/lineup/cx400/

　・「九州地区最大規模、九州大学様の新スーパーコンピュータシステムを受注」（２０１２年４月４日　富士通プレスリリース）
　http://pr.fujitsu.com/jp/news/2012/04/4-1.html

　・NVIDIA　Tesla　GPU紹介サイト
　http://www.nvidia.co.jp/object/tesla-supercomputing-solutions-jp.html

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