スーパーコンピューティンググリッドに関する研究

スーパーコンピューティンググリッドに関する研究
• 研究の背景
小林・後藤・滝沢研究室は，東北大学情報シナジーセンターに設置されている世界最高クラスの性能を有するスーパーコンピュータシステムの
管理・運用を行いながら，次世代スーパーコンピュータシステムに関する研究・開発を行っています。スーパーコンピューティンググリッドに関
する研究では，日本の７大学に設置されているスーパーコンピュータ、および高度可視化装置を超高速ネットワークで相互接続し、１台のスーパー
コンピュータシステムとして仮想化することにより，個々のシステムで得ることができない性能，機能を提供する新しいスーパーコンピュータシ
ステムの実現を目指しています．
• 東北大学スーパーコンピュータシステム
SX-7
1015�Floating�Point�Operations
100000
処理量
極限処理量
SX-3
1000
100
SX-2N
10
5
200
4
200
3
200
2
200
1
200
0
200
9
199
8
199
7
199
6
199
5
199
4
199
3
199
スカラー並列型コンピュータ
AzusA（NEC 製）
◎ 365GFLOPS/176GB メモリ
2
199
1
ベクトル並列型スーパーコンピュータ
SX-7（NEC 製）
◎性能 2119GFLOPS/1920GB�メモリ
SX-4
10000
スーパーコンピュータの年間処理量
2004,2005 年は予測
極限処理量＝ 340 日× 24 時間× 90% ×コンピュータ性能
• スーパーコンピューティンググリッドプロジェクト
Hokkaido Univ
SR8000
256GFlops
320GB Memory
グリッド技術とは，電気・水道・ガスなどと同様に、情報コンセントに利用者端末を接続
するだけで必要な情報資源を利用できる新たな社会基盤として期待されています．スーパー
コンピューティンググリッドプロジェクトでは，国内の７大学に設置されているスーパーコ
ンピュータシステムを超高速ネットワーク SuperSINET で相互接続し，スーパーコンピュー
タ、高機能計測装置，出力装置、データベースなどの設置場所を意識せずに、必要な計算能力，
機能を利用者に提供できる仮想スーパーコンピュータを構築する研究プロジェクトです。現
SuperSINET
(
)
(10Gb/s)
Kyoto Univ
HPC2500
H
87
778GFlops
56
632GB Memory
Osaka Univ
SX-5
1280GFlops
1028GB Memory
Tohoku Univ
SX-7
2119GFlops
1920GB Memory
在，以下のような研究課題に取り組んでいます．
◎異機種相互接続のためのグリッドシステムソフトウェア（ミドルウェア）に関する研究
◎グリッド認証システムに関する研究
Nagoya Univ
VPP5000
614GFlops
1088GB Memory
Kyushu Univ
VPP5000
614GFlops
832GB Memory
Univ of Tokyo
SR8000
SR
1843GFlops
2314GB Memory
◎グリッドを活用したアプリケーションの実証的研究
７大学スーパーコンピュータネットワーク
•�可視化グリッド：スーパーコンピュータと遠隔高性能可視化サーバの統合化
可視化データ生成
可視化画像の対話的操作
利用者端末でのマウス・キーボード操
作に対応して，１秒間に 30 フレーム以
上の十分な対話的操作が可能
（256X256 ピ ク セ ル の ウ ィ ン ド ウ に
128X128X64 ボクセルを描画する場合）
遠隔地への高帯域データ転送
北大実時間
可視化装置
計算機シミュレーションの途中結果を
500km 離れた遠隔可視化装置へ逐次転送
70
lossy (32:1)
lossy (16:1)
lossy (8:1)
lossy (4:1)
lossless
no comp.
60
Throughput [Mbps]
58
大規模シミュレーション
の実行・データの生成
利用者端末での可視化
56
Frame Rate
60
50
40
30
20
10
54
0
52
50
東北大スーパー
コンピュータ
0
600
1200
1800
2400
Elapsed Time [sec]
3000
3600
PC・ワーク
ステーション
128x128
256x256
512x512
Window Size
1024x1024