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       Eietsu Tamura

      ENIACと同年齢の水瓶座。日本IBMに入社以来、原子力、自動車のCAE、21世紀になってライフサイエンスとHPCの主な活用分野に関係してきた。ただIBM SP1までは直接マシンに触ってきたものの、ここのところはThinkPadとiMac/iPhoneに触るのが関の山、もっぱら応援団に回っている。
      出身が核物理の実験屋なので雀100まで—気持ちはScientistのつもり。2008年末に日本IBMを卒業。
      シャロー・コンピューティング LLP, 代表パートナー、他 (現在)
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● SC12のGordon Bell賞 Finalistと国内入選論文

今年も8月の声を聞くと11月にユタ州ソルトレークシティで開催されるSC12がそろそろ気になってきます。ホテルは会場近くに予約できたので、あとは今年も予定されている中国関係のセッションなどをサポートするため、とりあえず連絡待ちといったところです。

去年開催のSC11では、日本の「京」スーパーコンピューターが三冠を取り名実ともに主役を演じたのが記憶に生々しいですが、SC12のプログラムを見ると今年はこの6月にTOP500 Listで一位に登ったIBM Blue Gene/Qが「京」に変わって主役になりつつあるようです。

まず、Gordon Bell賞のFinalist(最終選考入選者)は5件 (米国4, 日本1)ですが、そのうちIBM Blue Gene/Qによるのが下記の2.と4. の2件 (ひとの心臓を10心拍までシミュレーションし11PFlopsの性能に達したという論文と、10PFlops (SC12の時点での到達予想値)の宇宙のシミュレーションの論文)です。
日本の1件は「京」を使った天体物理シミュレーションで4.45PFlopsの性能を得たという論文です。

● Gordon Bell賞のFinalist(最終選考入選者)は

1. “Billion-Particle SIMD-Friendly Two-Point Correlation on Large-Scale HPC Cluster Systems”
著者は IntelとLawrence Berkeley National Laboratoryの研究者

2. “Toward Real-Time Modeling of Human Heart Ventricles at Cellular Resolution: Simulation of Drug-Induced Arrhythmias”
著者は Lawrence Livermore National LaboratoryとIBMの研究者

3. “Extreme-Scale Uncertainty Quantification for Bayesian Inverse Problems Governed by PDEs”
著者はUniversity of Texas at Austinの研究者

4. “The Universe at Extreme Scale – Multi-Petaflop Sky Simulation on the BG/Q”
著者は Argonne National Laboratory、Los Alamos National Laboratory、Lawrence Berkeley National Laboratoryの研究者

5. “4.45 Pflops Astrophysical N-Body Simulation on K Computer – The Gravitational Trillion-Body Problem”
著者は筑波大と東工大の研究者。

の5編となっています。Gordon Bell賞は論文の内容や質なども問われるので、性能値が最大の論文が受賞となるとは限りませんが、Blue Gene/Qを使った2.の論文が魅力的な印象です。

次に技術論文 (Paper)に目を向けると、日本国内からの入選は5編です。入選論文数は全部で100編くらいですから、まだまだ多いとは言えませんが以前に比べて増えているのはよい傾向です。ここらへんで「京」効果というのも起こってほしいものです。

一方で、TOP500 LISTの一位になるなど3-4年前から勢いを増してきた中国からの入選論文が、今年は見たところ1編しかないのが目立ちます。

● 国内からの入選論文は、

1. “Design and Modeling of a Non-Blocking Checkpointing System”
著者は、東工大、Lawrence Livermore National Laboratory、理研の研究者

2. “Peta-Scale Lattice Quantum Chromodynamics on a Blue Gene/Q Supercomputer”
著者はIBM東京基礎研究所の土井さん。2年ぶりの入選とか。

3. “Multi-GPU 3-D FFT for TSUBAME 2.0 Supercomputer”
著者は東工大の研究者。

4. “High-Performance General Solver for Extremely Large-Scale Semidefinite Programing Problems”
著者は、中央大、東工大、理研の研究者

5. GRAPE-8 – An Accelerator for Gravitational N-Body Simulation with 20.5Gflops Performance
著者は東工大と一橋大の研究者

これ以外にも、
“Looking Under the Hood of the IBM Blue Gene/Q Network”の入選論文に、IBMの研究者といっしょにIBMの菅原さんも著者のひとりとなっています。

● ちなみに中国からの入選論文は、見たところでは

1. “RAMZzz: Rank-Aware DRAM Power Management with Dynamic Migrations and Demotions”
著者は、南洋理工大(シンガポール)、香港浸會大學、上海交通大学の研究者。

 

 

 

この数字を見ると、いろいろな考えが湧いてきますが、それはさておき、ソルトレークではSC12が終わったあとたまには一日滞在して、軽いHorse trekkingにトライできないか、策を練っているところです。気候とか交通の便とか難点もいろいろあるので、さてどうなるか。

● 「京」の一般利用枠に225件もの応募

・10PFlops性能の「京」を含む HPCI共用計算資源の一般利用研究課題の公募を 5 月 9 日から 6 月 15 日まで行ったところ、全体で 259 件の応募があり、そのうち「京」については 225 件の応募があったことが、HPCIのホームページで発表されました。

・ それによると提供リソースの6倍以上のリソース要求に達したそうですから、まずはよい幸先だといえるでしょう。産業利用枠についても29件の応募があり、4倍以上のリソース要求とのことです。

・ 「京」のリソースの50%は戦略枠として文科省が5つの戦略分野に割り当てることになっていますが、こちらはこちらで厳しい競争が繰り広げられていると思われます。そして今回の「京」の一般利用枠には「京」のリソースの30% (産業利用枠がそのうち5%)が割り当てられます。一般利用枠の選考結果が示されるのは8月下旬頃ですが、選考方針や選考基準が明確になっていないと、この選考はかなり難しい作業のような気がします。

・ ところで米国でも10PFlops性能のBlue Watersスーパーコンピューターのマシンタイム配分作業がスポンサーの全米科学財団 (NSF)により進められています。

・ 「京」の戦略分野枠に対応しそうなのが、 Petascale Computing Resource Allocations (PRAC)というもので、大学の研究者が応募できNSFが評価選考します。現在30件が選考を通過しています。

・ この30件にはマシンタイムがプリ・アロケーションされていますが、Blue Watersが本稼働した段階で再度評価を受けて、最終的なマシンタイムの割り当てが決まります。Blue Watersのリソースがどの程度PRACに割り当てられるかは不明ですが、おそらく大半がPRACに割り当てられるのではないでしょうか。

産業利用については、Great Lakes Consortium for Petascale Computation (GLCPC)というコンソーシアムをBlue Watersプロジェクトを推進しているイリノイ大のNational Center for Supercomputing Applications (NCSA)が組織運営しています。また商用ソフトウェア(ISVソフト)についてはその中の ISV Application Scalability Forumが対応します。これらの産業利用にどれだけリソースを割り当てられるかは近々発表されるとのことです。

・ これを日本に例えれば、理研の計算科学研究機構がスーパーコンピューティング技術産業応用協議会を組織・運営するようなものです。

・ 全体的にBlue Watersの利用のしくみは責任分担が明瞭でわかりやすく、日本のHPCIの複雑なしくみに比べて簡潔で機動的な印象です。

・産業利用といえば、2012年6月のTOP500 LISTで「京」を抜いて一位になったセコイア (96ラック構成のIBM Blue Gene/Q)を所有する米国ローレンスリバモア国立研究所(LLNL)でも、新たに24ラック (5PFlops)のBlue Gene/QをHPCイノベーション・センター (HPCIC)に導入してIBMとパートナーシップを組み、米国産業界の競争力強化のために有料で提供するそうです。日本が「京」の産業利用をずっと強調していたのを真似たのかはわかりませんが、国防予算で運営されているLLNLと言えどもこうした取り組みが必要とされているようです。

・ これも日本に例えると、理研の計算科学研究機構が富士通とパートナーシップを組んで2.5PFlopsのPRIMEHPC FX10スーパーコンピューターを計算科学研究機構の敷地に導入して産業界のために有料提供するという、ちょっと想像しにくい絵になってしまいます。

・ この違いが日米(政府)間の科学戦略のダイナミズムの違いなのですが、たびたび言ってきたように米国はこれに加えて持続性が徹底しているという特徴があります。とは言え、次のExaFlopsへの挑戦は米国と言えどもASCI Programのときのように一筋縄ではいきません。

 

 

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今年も省電力の暑い夏が始まりつつありますが、自宅の今年5月までの年間省電力実績は前年同期の約55%減と、予想以上に省電力対策が効果をあげました。実行したのは待機電力カット、二重窓化による暖冷房対策、TV視聴の削減、電力使用のモニタリング程度だったのでびっくり。自宅でAV機器、IT機器をいっぱい使っている方は待機電力カットは効果があります。
しかしあのCO2削減25%という唐突宣言は、今いったいどこへ行ってしまったのでしょう。(持続性がないですね。)

 

● 国内スーパーコンピュータ市場はすでにグローバル化

今日から4月、新年度にあわせて国内のいくつかのスーパーコンピューターも新システムへ移行がおこなわれ、ペタFlops級のスーパーコンピューターがめずらしくなくなります。

東大の情報基盤センターで4月2日から1.13 PFlopsの富士通PRIMEHPC FX10がテスト稼働開始、
高エネルギー加速器研究機構(KEK)の計算科学センターが1.26 PFlopsのIBM Blue Gene/Qを稼働 (もっとも品不足のため4月時点では1/2構成の3ラックで稼働します。1.26 PFlopsをたったの6ラックで実現)、
原子力研究機構 (JAEA)の六ヶ所村にある国際核融合エネルギー研究センターで今年1月から1.30 PFlopsのフランスBull社の4410 blades bullxスーパーコンピューター「六ちゃん」が稼働開始、
筑波大の計算科学研究センター の0.8 PFlopsのAppro/NVIDIAペースのHA-PACS (最終的には1PFlopsになる)が今年2月に稼働開始、
京大の学術情報メディアセンタ-が今年5月にCray XE6中心の0.544 PFlopsのシステムを稼働 (2014にはCray Cacadeにアップグレード予定)。
理研の計算科学研究機構の11.3 PFlopsの富士通製のスーパーコンピューター京が今年秋に正式にサービス開始、
といった具合です。

昨年 (2011年)、国内でサービスを行なっていたPFlops級のスーパーコンピューターは HP製の2.4 PFlops東工大TSUBAME2.0だけだったのが、今年はこのように理研 (富士通製)東大(富士通製)KEK(IBM製)筑波大(Appro製)原子力研究機構 (Bull製)京大 (Cray/Appro製)と、ピーク性能合計で約16PFlopsのスーパーコンピューター群が加わります。

日本政府関係のスーパーコンピューター調達が国際的な競争で行なわれている結果、製造メーカー別に見ると、このように案外バランスよく国内メーカーと海外メーカーが並びました。

 

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いつのまにかほぼ半年ぶりのblogになってしまいましたが、国内にあるスーパーコンピュータ・マーケットはこのようにグローバル化が定着しつつあります。これはユーザーにとってよいことです。日本固有の強さを大事にすると同時に、それと並行してグローバルに通用するものを積極的に利用して強さに幅と厚みを加えるという両面をバランスさせないと、全世界を相手にした日本の優位性は発揮できません。(そういえば日本IBMの二人目の外国人社長になるマーティン・イェッターさんも多少似たようなことを・・・。一人目の外国人社長は私も知らないほど古い方でした。)

これとは逆に、国内スーパーコンピューター・メーカーに必要なことは過去の貿易摩擦で撤退したグローバル・マーケットで再び活躍するようになることではないでしょうか。

ドッグイヤーと言われる(古い?)いま、羹に懲りて膾を吹いているときではないですね。これはスーパーコンピューターに限りませんけれども。

● SC11 (補足など)

・ ということで日本に戻ってきましたが、来年のSC12は冬季オリンピックも開かれたことがあるソルトレークで、11月10日-16日に開催されることが発表されています(写真)。

今回のSC11は京の圧倒的性能が目立った機会だったわけですが、これからはこの評判をてこに富士通がどう商用機PRIMEHPC FX10などの海外展開を成功させるか、また、京のアプリケーションからいかなる成果がもたらされるかに関心が移ってくるでしょう。

・先週のかけあしの紹介でもれたところを以下に簡単に紹介します。

      ・写真は筑波大が新しく今年の秋からスタートさせたGPUベースのHA-PACSのサーバーの展示です。
      これも一部の専門家からはたいへん興味をもたれ、質問をされていました。

      中国の展示ブースは今年は5ヶ所に増えましたが、その中のひとつは無展示とあいかわらずバラツキがあるものの、写真のInspur社は中国風の特徴的なブースを設営して大型SMPサーバーの売り込みをしていました。


      ・一方これはSunway スーパーコンピュータを説明していた中国HPCTCのブースですが、バナーをいくつか展示しているだけです (写真)。ただ専門家が1-2名待機していて質問すると詳しく説明してくれます。

      ChinaGridのブースでは地図に中国のグリッド拠点を書いたポスターがある粗末なものでしたが、こちらもやはり専門家が1-2名待機して質問をすると説明をしてくれますが、けっこう不在のときも多いようでした。


      とはいえ、来年はヒトゲノムの解析で世界的な、北京ゲノムセンター (BGI)が展示ブースを設ける動きもあり中国の存在感はHPCでも着実にますでしょう。

      学生クラスター・コンテスト (SCC)は台湾メーカーの

      AcerとNVIDIAにサポートされた台湾の国立清華大学が優勝しましたが、横にあるのがそのクラスター。クラスターのセットアップはメーカーが行い、課題アプリケーションのチューニングなどを学生が行なって二日以上に渡るクラスター計算の結果で勝敗が決まります。写真は優勝が決まった後の国立精華大ブース。
      来年はぜひ国産メーカーがサポートして日本の大学が海外武者修業体験をしてほしいものです。

      ・最後がGordon Bell Prize (Peak Performance)の賞状。

      理研ブースに展示されていたものです。内容のアブストラクトによると、著者は理研、筑波大、東大、富士通の面々となっています。

(SC11 完)

● SC11 (雑感)

・今回は会場の徒歩圏内に滞在ホテルがすべてあったので、非常に便利でしたがSC12のソルトレークではさらに近いだろうとは知人の弁。

・このところSCの参加者登録は、どこでも出入りでき撮影も自由なプレスの資格(写真のMediaというのがそれ)にさせていただいているため、のびのび動けましたが、広い会場の4Fと6Fの行ったり来たりは相当疲れたというのが正直なところです。しかしその中をクルマ椅子で普通に移動している研究所幹部がいたりして、米国人のタフさと懐の深さを感じました。

・SC11の中身については、参加者が毎年増えているのに聞きたくなるものが少なくなってきたという日本からの参加者の声も聞こえ、個人的にも同感する所がありました。いまは来年に期待です。

・オフタイムですが、シアトルは海に面しているせいか、牡蠣や鮭といったシーフードがもちろんいいわけですが、しかしステーキハウスもひけをとらないくらい目立ちます。NYほどではないでしょうが肉もおいしいと評判なので、近くのMORTONという店で12オンスのフィレを焼いてもらいました。よくあるポテト山盛りという店ではなく、分厚いフィレ肉に加えて野球帽ぐらいもあるおおきなパンとバターがついているだけですが、このパンもなかなか出会えないよいものでした。十分満足。

(以上)

● SC11 (その6)

・今日の3時で展示会場が終了し、後はテクニカルセッションが今日、明日と続きます。

・さて注目のGordon Bell賞ですが、今日の午後1時すぎに発表と表彰が行われ、京を使用したRSDFTの論文が順当にピークパフォーマンス賞を獲得しました。理研ブースでは論文執筆者ほか関係者一同たいへん喜んでました(写真)。これではこのSC11でのスーパーコンピューターに関する賞を完全制覇したことになります。

 

 

 

 

 

 

 

Gordon Bell賞はピークパフォーマンス賞以外に、その年にふさわしい特別賞的な賞を設けますが、東工大のつばめのチーム(写真)がSpecial Achievements in Scalability and Time-to-Solution賞としてそれを獲得したため、日本からふたつも受賞という近年なかった、たいへん顕著な成果をあげたことになります。

 

 

 

 

 

 

 

Student Cluster Competitionも結果が発表となり、台湾の国立精華大が優勝しました。

・さては本当に予想通りの成果をSC11で示したわけですが、国力に関係する分野のため、米国中国が指をくわえて見ているわけもなく、米国ではBlue Gene/Q (写真はその高密度ボード)や、

 

 

 

 

 

 

 

Cray XE6/XK6(写真)が来年の一位をねらって虎視眈々としている状況です。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

・中国も新五カ年計画が走りだしました(写真)。

 

 

 

 

 

 

 

・このように、いやでも日本の前に強敵が現れてくる状況のため、できるだけ早く実質的な成果(アプリケーション面での成果)を多数創りだす努力と中長的期策が今後もっとも重要なことのひとつになるは間違いないでしょう。

来年の11月にソルトレークで開催することが決まったSC12の時にはどのような展開になっているのでしょうか。

(以上)

● SC11(その5)

・今日は小雨もようですが、シアトルの人はほとんど傘をさして歩きません。

・明日がGordon Bell賞の発表なので、今日は特別なイベントはなく、論文発表や講演を聞いたりしていました。

・昼には日本、中国、台湾、シンガポールなどの学生を集めたStudent Cluster Competitionの推進のためのランチョンがあり、サポートしている関係からこれにも参加しました。このスポンサーはインテルとNVIDIAです。日本からも10名以上の大学院生(すべてが日本国籍とは限らないわけですが日本語は完璧)が参加して中国からの大学院生達と相互交流を図っていましたが、これも国際会議に参加できたメリットに違いありません。

 

 

 

 

そんな中、日本からは国会版仕分けで、スーパーコンピューターに電気代などの無駄遣いがあったとかいうニュースが流れてきました。そんな重箱の隅をつっつくのは誰かに任せて、国会議員にはもっと大事なこと- 国際競争に勝つ力を維持強化する政策をぶち上げることなど-があるでしょうというのをこのSC11の場にいると実感します。

まあ、自分たちの議員数削減もしない国会議員がそれをさしおいて他の無駄を調べるというのは、何十年も高い税金を払ってきた身からはジョーク以外の何物でもなく、説得力がまったく感じられないわけですが。

(明日に続く)

● SC11 (その4)

・今日11/15 (火)がSC11のオープニングです。今年は11,000人の参加登録があったとの報告が大会会長からあり(写真)、恒例の表彰に続き基調講演にNVIDIAのCEO、Huangが登場しました。

 

 

・今日から展示が公開され、富士通のブースには赤い京をベースにした商用機のラックも陳列されています(写真)。(見学していたら親切にもラックと並んでの写真を撮っていただきました。)

 

 

 

 

 

 

 

・京の性能競争の方は快調で、今日のお昼に行われたHPC Challengeのベンチマークの発表でも4種目総なめで一位になりました。理研のブースにはさっそく賞状のコピーが展示(写真)されていました。HPC Challengeのベンチマークは4種目同時に実行させる規定のため、どういう戦略を取るかにもかかっきます。今回は作戦の方も成功したようです。またFFTの性能がダントツによく、FFTに打ち込んでいる筑波大の高橋大介准教授の貢献が印象に残りました。

 

 

 

 

 

 

・午後はGordon Bell賞の最終選考に残った、京とTSUBAMEのチームがプレゼンテーションを行い、明日の昼には勝者の発表があります。これも京のチームが勝ちそうな感じを持ちました。(写真は京のチームのプレゼンテーションのもよう。)

 

 

 

 

 

・今回中国は京の影にかくれた印象ですが、独自開発には並々ならぬ力をかけています。中国ブースに展示されている写真はつい最近発表されたBlueLightスーパーコンピューターのパネル(写真)です。

設計が中国、製造は台湾のTSMCということですが、初めて中国自主開発のプロセッサーチップ(16コア)と胸を張っていました。

 

 

 

 

 

 

・米国は10PFlopsのMiraや2oPFlopsのSequoia (ともにBlue Gene/Q)が来年中にアルゴンヌ国立研究所(ANL)とリバモア国立研究所(LLNL)に導入されるので、今日も17:30からその種のミーテイング(Birds of a Feather)が開かれていて、IBMやANL,LLNLなどの研究者などが参加していました。Blue Gene/Qが昨日発表されたあとなので、かなりの技術的内容までオープンにしながら議論をしていました。

(あすに続く)

●SC11 (その3)

・展示会場のオープニングが終わったところです。始まった時はさほどでなかった理研のブース(写真)は途中から千客万来だったようでした。さすが二回連続Top500トップとなると見る目もが違ってきます。

 
・富士通のブースでは、東大が導入を決めた京ベースの商用機PRIMEHPC FX10のラックが展示されてました。一見して京と同じ内部構造、新チップSPARC64 IXfxは16Coreに倍増したものの、ボードも一見ほとんど同じものを使っています(写真)。ただしchipの発熱が増えた分ジャンクション温度は高くなっています(50度とか)。
・NECのベクトル・プロセッサーのチップはこちらです。
システムの展示はなく、明日からのプレゼンに注目です。

 

 

 

 
・米国に目を向けるとBlue WatersとなるCrayの機種はCray XESでした。
写真はCray社のブースの展示。

 

 

 

 
・さてIBMブースですが、Blue Watersもなんのその、大勢が群がって写真をとっていたのはBlue Gene/Qの発表のせいでした。2oPFlopsのSequoiaになるシステムです。

 

 

 

 
・こういう大手の中に混じって日本の大学の展示ブースもそれぞれ個性を発揮しています。
国立大以外にも同志社大など私立大が参加していますが、これは常連の個性あふれる埼玉工大のブース。ことしも定番の埼玉工大手ぬぐいをいただきました。
(写真の配置が乱れてしまってますが、あしからず。明日に続く)

● SC11 (その2)

・シアトルは今日も曇天で、肌寒くやはり軽いコートくらいは必要な気候です。きのうUAの乗継便できたみなさんは、10時間遅れての深夜遅くシアトル到着。乗り継便が満席で空席の確保にたいへんだったようです。

・いよいよ今日月曜の18:00から展示会場のオープニングが行われ、明日8:30からのキーノートからSC11の本番が始まります。会場はコンベンションセンター(写真右)だけでなく、手前にあるシェラトンホテルや通りに隣接したTCC(The Conference Center)に分散しています。

・今日の午前はどの展示ブースも最後の準備で忙しそうでしたが、午後には一段落した様子です。

・IBMがキャンセルしたBlue Watersは、Cray社の展示ブースにBlue Watersと書かれていたのでCray社が受注したのは間違いないようです。中身はGPUを組み込んだクラスターでした。

・ベクトル・スーパーコンピューターの発売予定を発表したばかりのNECブースは例年になく力が入っている印象でした。プレゼンテーションや新プロセッサー・チップの展示も用意してあり(中身はオープニングまでは空)、どのような反響が得られるのか興味しんしんと言ったところです。

・富士通ブースも京ベースの商用機らしいのを展示していましたが、こちらもカバーがかけられてオープニング待ちの状況です。

・展示会場の入り口付近では、大学生によるStudent Cluster Competitionがすでに始まっていて、パートナー・メーカーの支援のもと、大学生が自分たちで組み立てたクラスター機の性能競争に真剣な表情で取り組んでいます。数大学が参加していましたが、日本からの出場はありません。意外に中国が熱心で、今年はGPUを使用してTOP500の一位になったことのある国防科学技術大学(NUDT)の学生がInspur社と組んで出場(写真)、さらに国立精華大学(こちらは台湾のほうの精華大)の学生もACERとNVIDIAと組んで参加していました。

(明日に続く)