KEK小型スーパーコンピュータ「Suiren(睡蓮)」がスパコン消費電力性能ランキング「Green500」世界第二位、国内第一位を獲得

2014年11月21日

大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
株式会社ExaScaler
株式会社PEZY Computing

大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構(機構長 : 鈴木 厚人/以下、KEK)、株式会社ExaScaler(エクサスケーラー、代表取締役社長:木村 耕行、以下ExaScaler社)と株式会社PEZY Computing(ペジーコンピューティング、代表取締役社長:齊藤 元章、以下PEZY社)が共同で開発・検証している小型スーパーコンピュータ(以下、スパコン)「Suiren(睡蓮)※1」が、米国ルイジアナ州ニュー・オーリンズで開催中の「SC14(The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 2014)」国際学会にて発表されたスパコン消費電力性能ランキング「The Green 500 List※2」にて、世界第二位、国内第一位を獲得いたしました。

「Suiren(睡蓮)」は、PEZY社の1,024コアの低消費電力型メニーコアプロセッサ※3「PEZY-SC」と、ExaScaler社が開発した新液浸冷却システム「ESLC-8」とを用いて、PEZY社とExaScaler社が共同開発した小型スパコン「ExaScaler-1」からなる理論性能395TFlops(テラフロップス)※4をもつシステムで構成され、新しい液浸冷却方式を採用した非常にコンパクトな設計となっています。今月1日より稼働を開始し、先にSC14にて発表されたスパコン性能ランキングTop500では、178.1 TFlopsで369位にランクイン、今回のGreen500では1ワットあたり4,946MFlops※4(演算性能187.11TFlops時)を記録したものです。世界第一位となったドイツGSI Helmholtz Center「L-CSC」は1ワットあたり5,272MFlops、世界第三位は過去2期連続で第一位を獲得していた東京工業大学「TSUBAME-KFC」の1ワットあたり4,448MFlopsでした。

このたびの「Suiren(睡蓮)」の性能は1週間程度の実質稼動期間から得られたもので、今後も引き続き消費電力性能の改善を図っていきます。KEK計算科学センター※5では、今後、素粒子・宇宙・天文などのシミュレーションで実効性能、低消費電力性能等を含めて検証を行うなど、12月の本格稼働開始を目指しています。

Suiren(睡蓮)システム概要

設置場所  高エネルギー加速器研究機構(KEK)
運用サイト  KEK計算科学センター
サイトシステム名  Suiren(睡蓮)
システム製品名  ExaScaler-1(ExaScaler社)
システム構成
  全体システム
    液浸槽システム  ESLC-8(ExaScaler社)
    液浸槽ラック数  4台
    総ユニット数  32U
    システム総演算性能  395TFLOPS(サブシステムプロセッサ733MHz駆動時)
    マザーボード  X9DRG-HTF
    冷却装置能力  55,200kcal/h(循環冷媒温度25度時)
    冷媒循環ポンプ能力  400L/min.(4台合計)
  主要演算部(サブシステム)
    メニーコアプロセッサ  PEZY-SC(PEZY Computing社)
    総コア数  262,144コア(プロセッサ当たり1,024コア)
    演算性能/駆動周波数  1.5TFLOPS(倍精度)/733MHz
    搭載個数/総演算性能  256個/384TFLOPS
    搭載メモリ/駆動周波数  DDR3/1,333MHz
    搭載メモリ容量  8TB(プロセッサ当たり32GB)
    ホストシステムとの接続  PCIe 3.0 ×16(128接続)
  ホストシステム
    ホストプロセッサ  Xeon E5-2660v2(Intel社)
    プロセッサコア数  10
    プロセッサ駆動周波数  2.2GHz
    搭載個数/総演算性能  64個/11.26TFLOPS
    搭載メモリ/駆動周波数  DDR3/1,866MHz
    搭載メモリ容量
  インターコネクト
    通信カード  MCX354A-FCBT
    通信種別  InfiniBand FDR
    通信速度  56Gb/s
    ポート数/使用ポート数  64/32
    スウィッチ  SX6025(Mellanox社)
    スウィッチポート数  36

【参考図】

図1 Suiren(睡蓮)システムの室内部(左)、液浸冷却用PEZY-SCモジュール(右)

【用語解説】

※1 Suiren(睡蓮)
KEK計算科学センター内に2014年11月1日より「Suiren(睡蓮)」として稼働を開始した国産小型スパコン。わずか6.3平方メートル程の非常に小さな室内設置面積に、小型の液浸冷却槽4台と冷媒循環用の配管だけの極めて小規模な構成(「ExaScaler-1」)となっている。理論上の最大演算性能は倍精度浮動小数点演算で395TFlopsである。

※2 The Green 500 List
「Top500」とは、年に2回スパコンの研究者により発表される世界中のスパコンの性能ランキングで、そのうち一回は国際学会SC(International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis)で発表される。ランキングで比較される性能は、指定されたプログラムの実行速度により評価される。Green500リストとは、この「Top500」に入る性能を持ったスパコンを、演算処理性能の絶対値ではなく消費電力1ワット当たりの演算処理性能によりランク付けしなおしたもので、省エネ対策も考慮した計算効率を測る指標として次世代スパコンの開発でも注目されている。

※3 メニーコアプロセッサ
コンピュータ中の計算やその制御を行う単位をコアといい、1つのプロセッサ内に多くのコアを持つものをメニーコアプロセッサと呼ぶ。これらのコアはそれぞれ独立に並行して計算を行うことができ、消費電力を抑えながら高速の計算を可能にする技術の1つである。

※4 TFlops(テラフロップス)、MFlops(メガフロップス)
1秒間に1回の浮動小数点演算(実数の足し算、掛け算)を行うことができる性能を1Flops と呼び、T(テラ)はその10の12乗(1兆)倍を、M(メガ)はその10の6乗(百万)倍を表している。1TFlopsは1秒間に1兆回の演算を、1MFlopsは1秒間に百万回の演算を表す。
(※)「用語解説※4」について改訂いたしました(2014年11月21日)

※5 KEK計算科学センター
KEKでは、高エネルギー加速器を用いて宇宙や生命の誕生、素粒子・原子核・物質の根源などの解明を進めている。KEK計算科学センターでは、大規模な実験解析システムや理論計算を行うためのスパコン環境を国内外の関連分野の研究者に提供、これらのシステムの管理運用を行うと同時に、関連する研究開発を行っている。

【本件に関する問い合わせ先】
<Suiren(睡蓮)に関すること>
大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構
共通基盤研究施設 計算科学センター
准教授 石川 正

株式会社ExaScaler
〒101-0052 東京都千代田区神田小川町2-1木村ビル3F
研究開発部長CTO 鳥居 淳
TEL: 03-5577-3835
E-mail: info@exascaler.co.jp
http://www.exascaler.co.jp

株式会社PEZY Computing
〒101-0063 東京都千代田区神田淡路町1-4-1友泉淡路町ビル5F
取締役副社長COO 鈴木 大介
TEL: 03-3525-4291
E-mail: info@pezy.co.jp
http://www.pezy.co.jp

<報道担当>
大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構
広報室長 岡田 小枝子
〒305-0801 茨城県つくば市大穂1-1
TEL:029-879-6046 Mobile:080-1359-2730
FAX:029-879-6049
E-mail:press@kek.jp

株式会社ExaScaler、及び株式会社PEZY Computing
〒101-0052 東京都千代田区神田小川町2-1木村ビル3F
管理部 木村 千佳子
TEL: 03-5577-3835
E-mail: chikako@exascaler.co.jp
http://www.exascaler.co.jp

関連サイト

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The Green 500
The Green500 List - November 2014