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ときみやくぼ
5 years ago
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1 スーパーコンピュータ京でシミュレーションする生命科学 ~SCLS 計算機システムへの期待 ~ 理化学研究所 HPCI 計算生命科学推進プログラム企画調整グループパブリックアウトリーチ担当神内衣里香 (HPCI 戦略プログラム分野 1)

2 内容京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 (HPCI) の構築 HPCI 戦略プログラム分野 1 HPCI システム利用研究課題公募 SCLS 計算機システム ( 京互換機 ) 1

3 内容京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 (HPCI) の構築 HPCI 戦略プログラム分野 1 HPCI システム利用研究課題公募 SCLS 計算機システム ( 京互換機 ) 2

4 京 3

5 京の構造は? システムラック ( 筐体 : きょうたい ) 864 台写真提供 : 富士通株式会社 CPU をつなぐケーブルの総延長 : 約 1000 km 4

6 京のハードウェア構成システム全体計算ラック 864 計算ラック群ノード CPU 1 ICC 1 メモリ 8 システムボードノード 4 計算ラックシステムボード 24 IO システムボード 6 計算ラック 8 ディスクラック兆回 / 秒 12TB 1 京回 / 秒 =10 ペタフロップス 1.27TB 12.3 兆回 / 秒 1.5TB 演算性能 :1280 億回 / 秒メモリ容量 :16GB 5120 億回 / 秒 64GB 80,000 個以上の CPU 間を相互に接続するネットワーク 5 写真提供 : 富士通株式会社

7 京の超並列計算を支える人々

8 Jun, 1993 Nov, 1993 Jun, 1994 Nov, 1994 Jun, 1995 Dec, 1995 Jun, 1996 Nov, 1996 Jun, 1997 Nov, 1997 Jun, 1998 Nov, 1998 Jun, 1999 Nov, 1999 Jun, 2000 Nov, 2000 Jun, 2001 Nov, 2001 Jun, 2002 Nov, 2002 Jun, 2003 Nov, 2003 Jun, 2004 Nov, 2004 Jun, 2005 Nov, 2005 Jun, 2006 Nov, 2006 Jun, 2007 Nov, 2007 Jun, 2008 Nov, 2008 Jun, 2009 Nov, 2009 Jun, 2010 Nov, 2010 Jun, 2011 Nov, 2011 Jun, 2012 Nov, 2012 Jun, 2013 スパコンの計算速度の向上 10PFlop/s 京, 理化学研究所 / 富士通 1PFlop/s 100TFlop/s 10TFlop/s 1TFlop/s 個人で所有するパソコンの性能 #1 # GFlop/s 10GFlop/s 1GFlop/s 100MFlop/s 7

9 内容京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 (HPCI) の構築 HPCI 戦略プログラム分野 1 HPCI システム利用研究課題公募 SCLS 計算機システム ( 京互換機 ) 8

10 HPCI の構築京を中核とする HPCI のイメージ図文部科学省 HP より 9

11 HPCI 戦略プログラム 5 つの戦略分野予測する生命科学医療および創薬基盤予測医療と革新的創薬血栓成長による血管閉塞シミュレーション薬候補のタンパク質への結合シミュレーション新物質エネルギー創成物質と宇宙の起源と構造世界に先駆けた次世代デバイスを提唱大質量星の超新星爆発の解明原子レベルで精密計算省エネ高速動作超新星爆発の 3 次元シミュレーション超高性能超低消費電力次世代ナノスケールデバイス爆発時の密度分布防災減災に資する地球変動予測集中豪雨や地震の予測次世代ものづくり設計プロセスの革新集中豪雨の再現実験新潟県中越地震による強い揺れの広がりオリジナル形状最適化形状車体後部周りの超精緻解析による最適形状の究明低空気抵抗低揺動車の開発 10

12 HPCI 戦略プログラム分野 1 の使命研究成果の普及人材育成研究開発 HPC 計算機資源の効率的活用一般社会産業界医療従事者 HPCI 他の戦略機関分野を超えた取り組みの推進生命科学の研究者コミュニティ ( 医療創薬含む ) 人的ネットワークの形成 11

13 SCLS って何? SCLS? 我々 ( 分野 1) の通称です! 英語名 :Computational Life Science and Application in Drug Discovery and Medical Development 長い! Supercomputational Life Science = SCLS( えすくるす ) 12

14 HPCI 戦略プログラム SCLS の使命研究成果の普及人材育成研究開発 HPC 計算機資源の効率的活用一般社会産業界医療従事者 HPCI 他の戦略機関分野を超えた取り組みの推進 13 生命科学の研究者コミュニティ ( 医療創薬含む ) 人的ネットワークの形成研究開発 (R&D) R&Dチームによる最終目標達成を支援する教育とアウトリーチ活動を含め多くの関係者との連携を強化する

15 SCLS の研究開発課題 1 細胞内分子ダイナミクスのシミュレーション代表 : 杉田有治理化学研究所課題 2 創薬応用シミュレーション代表 : 藤谷秀章東京大学先端科学技術研究センター課題 3 予測医療に向けた階層統合シミュレーション代表 : 高木周東京大学大学院工学系研究科課題 4 大規模生命データ解析代表 : 宮野悟東京大学医科学研究所 14

細胞内分子ダイナミクスのシミュレーション京を用いた大規模計算で細胞内環境をリアルに再現する

1μ 秒の水中の計算により圧力変性と水分子の侵入の関係を解明 10ns dynamics of

16 細胞内分子ダイナミクスのシミュレーション京を用いた大規模計算で細胞内環境をリアルに再現するこれまでの計算細胞内分子ダイナミクス Imai and Sugita, JCPB (2010). 1μ 秒の水中の計算により圧力変性と水分子の侵入の関係を解明 10ns dynamics of Aquaporin in a lipid bilayer. (Hashido et al. Biophys. J (2007) McGuffee and Elcock, PLoS Computational Biology (2010) 大腸菌の細胞質内分子混雑環境をモデリング 15 理化学研究所杉田先生のご厚意による

17 内容京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 (HPCI) の構築 HPCI 戦略プログラム分野 1 HPCI システム利用研究課題公募 SCLS 計算機システム ( 京互換機 ) 16

18 HPCI 利用公募募集開始 9 月 2 日 ( 月 ) 受付開始 10 月 1 日 ( 火 ) 締め切り結果通知 10 月 31 日 ( 木 )17 時電子申請平成 26 年 2 月初旬利用開始平成 26 年 4 月 1 日 ( 火 ) 課題募集説明会東京 9 月 20 日 ( 金 ) HPCI 連携拠点と TV 会議接続予定神戸 9 月 26 日 ( 木 ) 17

京産業利用枠 : 新薬開発を加速する京インシリコ創薬基盤の構築申請主体 ( 事務局 ): NPO 法人バイオグリッドセンター関西研究代表京都大学薬学研究科奥野恭史製薬企業 (11 社 ): アスビオファーマ, エーザイ, 小野薬品工業, キッセイ薬品工業, 参天製薬, 塩野義製薬, 大日本住友製薬, 田辺三菱製薬, 日本新薬, 科研製薬, 杏林製薬

19 京産業利用枠 : 新薬開発を加速する京インシリコ創薬基盤の構築申請主体 ( 事務局 ): NPO 法人バイオグリッドセンター関西研究代表京都大学薬学研究科奥野恭史製薬企業 (11 社 ): アスビオファーマ, エーザイ, 小野薬品工業, キッセイ薬品工業, 参天製薬, 塩野義製薬, 大日本住友製薬, 田辺三菱製薬, 日本新薬, 科研製薬, 杏林製薬 IT 企業 (2 社 ): ( 株 ) 京都コンステラテクノロジーズ, 三井情報 ( 株 ) 大学等 : 京都大学大学院薬学研究科, ( 独 ) 産業技術総合研究所, 理研 HPCI 計算生命科学推進プログラムコンピュータ創薬の根本課題に挑戦製薬会社による現場利用に耐えうる計算フロー ( 計算精度と計算時間 ) の構築我が国のコンピュータ創薬の中心拠点形成

20 H24 年度京利用研究課題採択結果

21 京の利用を希望しているユーザ 225 件提供可能な計算資源量 < 要求計算資源量 (6 倍以上 ) 京を使用したいのに使えない京 ( スパコン ) を使用したいけれど使う必要ある? 京互換機でチューニングしてから京を使いたいなぁ京で利用する前に試しに使いたいよ生命科学分野 SCLS 計算機システム ( 京互換機 ) 20

22 内容京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 (HPCI) の構築 HPCI 戦略プログラム分野 1 HPCI システム利用研究課題公募 SCLS 計算機システム ( 京互換機 ) 21

23 SCLS 計算機システム SCLS 計算機システム京 CPU 名前 SPARC64 IXfx SPARC64 VIIIfx 理論性能 211 GFLOPS (1.65GHz) 128 GFLOPS (2GHz) コア数 16 8 システム全体ノード数 48 88,128 理論性能 10.1 TFLOPS PFLOPS ノード当たりのメモリ 32GB ( 全体 1.5TB) 16GB ( 全体 1.5PB) 22

24 SCLS 計算機システム導入現場 23

25 SCLS 計算機システムの公募概要 (1) 利用目的生命科学者に無料で提供し計算生命科学を知って頂く HPCI 特に京への橋渡し役を果たす利用可能資源アカウント数 : 研究課題の参加者 1 名あたり 1 アカウントディスク容量 : 研究課題につき 2TB 利用可能計算機使用量 : 1 研究課題あたり 200 ノード時間 / 月 1 回のジョブの実行時間の上限は 3 時間 24

26 SCLS 計算機システムの公募概要 (2) 応募資格民間大学等研究機関の生命科学者技術者公募期間 9 月 17 日 ( 火 ) SCLS 計算機システムの利用公募開始 10 月 4 日 ( 金 ) 締め切り 10 月末ごろ審査結果の連絡 ( 予定 ) 11 月 1 日 SCLS 計算機システム使用開始 ( 予定 )

27 26 戦略分野 1

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Microsoft Word - koubo-H26.doc

Microsoft Word - koubo-H26.doc 平成 26 年度学際共同利用プログラム計算基礎科学プロジェクト公募要項 - 計算基礎科学連携拠点 ( 筑波大学高エネルギー加速器研究機構国立天文台 ) ではスーパーコンピュータの学際共同利用プログラム計算基礎科学プロジェクトを平成 22 年度から実施しております平成 23 年度からは HPCI 戦略プログラム分野 5 物質と宇宙の起源と構造の協力機関である京都大学基礎物理学研究所