ガイダンス(2016年4月19日)-HP

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1 スパコンプログラミング(), (I) ガイダンス 東 京 大 学 情 報 基 盤 センター 准 教 授 塙 敏 博 206 年 4 月 9 日 ( 火 )0:25-2:0

2 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 2 ガイダンスの 流 れ. 講 義 の 目 的 2. 講 師 紹 介 3. 講 義 日 程 の 確 認 4. 成 績 の 評 価 方 法 5. 計 算 機 利 用 申 請 6. イントロダクション(30 分 )

3 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 3 本 講 義 の 目 的 高 性 能 計 算 の 研 究 者 として 生 き 残 るための 最 低 限 の 技 術 を 習 得 する. 情 報 基 盤 センターのスーパーコンピュータ 利 用 法 2. 並 列 化 手 法 とMPIの 使 い 方 3. 高 性 能 計 算 手 法 上 記 技 術 の 習 得 により 受 講 生 の 分 野 の 研 究 を 格 段 に 進 めることを 目 的 とする

4 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 4 本 講 義 のシラバス 上 での 位 置 付 け スパコンプログラミング() 工 学 部 学 生 対 象 ( 共 通 科 目 ) スパコンプログラミング(Ⅰ) 工 学 系 研 究 科 大 学 院 生 対 象 ( 共 通 科 目 ) 他 学 部 の 学 生 他 大 学 院 の 大 学 院 生 も 受 講 できます 本 科 目 は 夏 学 期 冬 学 期 の 通 年 科 目 です 夏 学 期 冬 学 期 ともに 同 様 の 講 義 内 容 です

5 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 5 講 師 紹 介 名 前 : 塙 敏 博 (はなわ としひろ) 前 任 者 の 片 桐 先 生 ( 名 古 屋 大 に 転 出 )から 引 き 継 いだばかりなので 手 際 が 悪 いのはご 容 赦 を 経 歴 : 993 年 3 月 慶 應 義 塾 大 学 理 工 学 部 電 気 工 学 科 卒 業 995 年 3 月 慶 應 義 塾 大 学 大 学 院 理 工 学 研 究 科 計 算 機 科 学 専 攻 修 士 課 程 修 了 998 年 3 月 慶 應 義 塾 大 学 大 学 院 理 工 学 研 究 科 計 算 機 科 学 専 攻 博 士 課 程 修 了 998 年 4 月 東 京 工 科 大 学 工 学 部 情 報 工 学 科 講 師 2002 年 4 月 2007 年 3 月 東 京 工 科 大 学 コンピュータサイエンス 学 部 講 師 2007 年 4 月 2008 年 月 筑 波 大 学 計 算 科 学 研 究 センター 研 究 員 2008 年 2 月 ~203 年 月 筑 波 大 学 システム 情 報 工 学 研 究 科 准 教 授 203 年 2 月 ~205 年 月 東 京 大 学 情 報 基 盤 センター 特 任 准 教 授 205 年 2 月 ~ 現 在 情 報 基 盤 センター 准 教 授 GPUコンピューティング スパコン 向 けネットワーク などの 分 野 で 活 躍 中! 詳 しくは 塙 敏 博 でググるといろいろ 出 てきます

6 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 6 講 義 日 程 ( 工 学 部 共 通 科 目 ). 4 月 9 日 ( 今 日 ): ガイダンス 2. 4 月 26 日 l 並 列 数 値 処 理 の 基 本 演 算 ( 座 学 ) 3. 5 月 0 日 :スパコン 利 用 開 始 l ログイン 作 業 テストプログラム 実 行 4. 5 月 7 日 l 高 性 能 プログラミング 技 法 の 基 礎 ( 階 層 メモリ ループアンローリン グ) 5. 5 月 24 日 l 高 性 能 プログラミング 技 法 の 基 礎 2 (キャッシュブロック 化 ) 6. 5 月 3 日 l 行 列 -ベクトル 積 の 並 列 化 レポートおよびコンテスト 課 題 ( 締 切 : 206 年 8 月 8 日 ( 月 )24 時 厳 守 7. 6 月 7 日 (8:30-0:5) 大 演 習 室 2 l べき 乗 法 の 並 列 化 8. 6 月 7 日 (0:25-2:0) l 行 列 - 行 列 積 の 並 列 化 () 9. 6 月 4 日 (8:30-0:5) 大 演 習 室 2 l 行 列 - 行 列 積 の 並 列 化 (2) 0. 6 月 4 日 (0:25-2:0) l LU 分 解 法 () l コンテスト 課 題 発 表. 6 月 28 日???( 休 講 の 可 能 性 ) l LU 分 解 法 (2) 2. 7 月 5 日 l LU 分 解 法 (3) 3. 7 月 2 日 l 新 しいスパコンの 紹 介 お 試 し 他

7 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 7 評 価 方 法. 実 習 で 出 題 される 課 題 を 解 きレポートにして 提 出 l l 加 算 方 式 解 けば 解 くほど 評 価 が 高 まる l すべての 問 題 を 解 く 必 要 はない( 解 けないほど 多 く 出 す) 2. コンテスト 課 題 を 解 く l 入 賞 ( 位 ~3 位 ( 予 定 ))は 無 条 件 に 優 ( 予 定 ) l ちゃんと 動 作 するものをつくれば 実 習 レポート 点 に 加 点 のみ 2のみ と2の 両 方 の 選 択 がある と2の 両 方 を 行 った 場 合 は 当 然 加 算 方 式 で 成 績 を 決 定 する 技 術 の 習 得 が 目 的 積 極 的 にトライしてほしい

8 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) ~2009 年 度 の 様 子 ( 前 任 者 ) C 言 語 もしくはFortran 言 語 と MPI を 用 いて 実 習. 平 成 9 年 度 ( 夏 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 8 名 レポート 課 題 提 出 : 9 名 優 :6 名 良 :3 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :4 名 (3 名 は 無 条 件 で 優 ) 2. 平 成 9 年 度 ( 冬 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 29 名 レポート 課 題 提 出 : 3 名 優 :3 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :4 名 (3 名 は 無 条 件 で 優 ) 3. 平 成 20 年 度 ( 夏 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 62 名 レポート 課 題 提 出 : 3 名 優 :0 名 良 :2 名 可 : 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :3 名 (3 名 は 無 条 件 で 優 ) 4. 平 成 20 年 度 ( 冬 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 35 名 レポート 課 題 提 出 : 9 名 優 :8 名 良 : 名 可 :0 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :3 名 (3 名 は 無 条 件 で 優 ) 5. 平 成 2 年 度 ( 夏 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 24 名 レポート 課 題 提 出 : 6 名 優 :4 名 良 :2 名 可 :0 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :0 名 (0 名 は 無 条 件 で 優 ) 6. 平 成 2 年 度 ( 冬 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 6 名 レポート 課 題 提 出 : 3 名 優 :3 名 良 :0 名 可 :0 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 : 名 ( 名 は 無 条 件 で 優 )

9 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 年 度 以 降 の 様 子 ( 前 任 者 ) 7. 平 成 22 年 度 ( 夏 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 23 名 レポート 課 題 提 出 : 2 名 優 :2 名 良 :0 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :3 名 (3 名 は 無 条 件 で 優 ) 8. 平 成 22 年 度 ( 冬 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 22 名 レポート 課 題 提 出 : 9 名 優 :9 名 良 :0 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :0 名 9. 平 成 23 年 度 ( 夏 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 20 名 レポート 課 題 提 出 : 0 名 優 :9 名 良 :0 名 可 : 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :0 名 0. 平 成 23 年 度 ( 冬 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 25 名 レポート 課 題 提 出 : 0 名 優 :9 名 良 : 名 可 :0 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :2 名. 平 成 24 年 度 ( 夏 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 34 名 レポート 課 題 提 出 : 5 名 優 :5 名 良 :0 名 可 :0 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :5 名 2. 平 成 24 年 度 ( 冬 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 2 名 レポート 課 題 提 出 : 8 名 優 :8 名 良 :0 名 可 :0 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :0 名

10 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 年 度 以 降 の 様 子 ( 前 任 者 ) 3. 平 成 25 年 度 ( 夏 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 27 名 レポート 課 題 提 出 : 4 名 優 :4 名 良 :0 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :0 名 (0 名 は 無 条 件 で 優 ) 4. 平 成 25 年 度 ( 冬 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 25 名 レポート 課 題 提 出 : 0 名 優 :9 名 良 : 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :3 名 (3 名 は 無 条 件 で 優 ) 5. 平 成 26 年 度 ( 夏 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 37 名 レポート 課 題 提 出 : 名 優 :8 名 良 :2 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :2 名 (2 名 は 無 条 件 で 優 ) 6. 平 成 26 年 度 ( 冬 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 23 名 レポート 課 題 提 出 : 0 名 優 :8 名 良 :0 名 可 :2 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :0 名 (0 名 は 無 条 件 で 優 ) 7. 平 成 27 年 度 ( 夏 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 2 名 レポート 課 題 提 出 : 名 特 上 : 名 優 :6 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :0 名 (0 名 は 無 条 件 で 優 ) 8. 平 成 27 年 度 ( 冬 学 期 ) 受 講 申 し 込 み: 名 レポート 課 題 提 出 : 名 優 :8 名 良 :0 名 可 :2 名 うち コンテスト 課 題 提 出 者 :0 名 (0 名 は 無 条 件 で 優 )

11 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 講 義 の 様 子 C 言 語 (もしくはFortran 言 語 )とMPIを 用 いて 実 習 ほとんどが 並 列 化 の 課 題 実 行 時 で 脱 落 UNIXの 基 本 コマンド 及 び プログラムの 基 本 が わかっていないと 厳 しい なるべく 脱 落 者 を 減 らしたい UNIXの 基 本 コマンドがわかっていない 人 プログラムの 基 本 がわ かっていない 人 は 個 別 に 集 中 的 に 教 えるよう 配 慮 しますので 遠 慮 なく 聞 いてください 平 成 22 年 度 から 出 席 を 考 慮 ( 評 価 得 点 全 体 に 対 し20% 程 度 ) その 結 果 : 単 位 取 得 率 は 約 50% 前 後 ほぼ 全 員 が 優

12 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 2 講 義 の 流 れ 次 次 回 から 情 報 基 盤 センタのスーパーコン ピュータ( 富 士 通 FX0スーパーコンピュータシ ステム)を 利 用 します 5 月 0 日 ( 火 )の 講 義 中 に アカウント 名 とパスワードを 紙 で 配 布 する 予 定 です 必 ず 出 席 してください 7 月 に 最 新 システムも 使 えるようになるはずで す 乞 うご 期 待!

13 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 3 参 考 資 料 について 配 布 したプリントに 従 い 以 下 の 参 考 資 料 を ダウンロードしてください l 講 義 スライドのPDFファイル

14 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 4 参 考 書 スパコンを 知 る: その 基 礎 から 最 新 の 動 向 まで 岩 下 武 史 片 桐 孝 洋 高 橋 大 介 著 東 大 出 版 会 ISBN-0: ISBN-3: 発 売 日 :205 年 2 月 8 日 76 頁 本 書 の 特 徴 スパコンの 解 説 書 です 以 下 を 分 かりやすく 解 説 しています スパコンは 何 に 使 えるか スパコンはどんな 仕 組 みで なぜ 速 く 計 算 できるのか 最 新 技 術 今 後 の 課 題 と 将 来 展 望 など

15 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 5 教 科 書 ( 演 習 書 ) スパコンプログラミング 入 門 - 並 列 処 理 とMPIの 学 習 - 片 桐 孝 洋 著 東 大 出 版 会 ISBN 発 売 日 :203 年 3 月 2 日 判 型 :A5, 200 頁 本 書 の 特 徴 C 言 語 で 解 説 C 言 語 Fortran90 言 語 のサンプルプログラムが 付 属 数 値 アルゴリズムは 図 でわかりやすく 説 明 本 講 義 の 内 容 を 全 てカバー 内 容 は 初 級 初 めて 並 列 数 値 計 算 を 学 ぶ 人 向 けの 入 門 書

16 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 6 教 科 書 ( 演 習 書 ) 並 列 プログラミング 入 門 : サンプルプログラムで 学 ぶOpenMPとOpenACC 片 桐 孝 洋 著 東 大 出 版 会 ISBN-0: ISBN-3: 発 売 日 : 205 年 5 月 25 日 本 書 の 特 徴 C 言 語 Fortran90 言 語 で 開 設 C 言 語 Fortran90 言 語 の 複 数 のサンプルプログラムが 入 手 可 能 (ダウンロード 形 式 ) 本 講 義 の 内 容 を 全 てカバー Windows PC 演 習 可 能 (Cygwin 利 用 ) スパコンでも 演 習 可 能 内 容 は 初 級 初 めて 並 列 プログラミングを 学 ぶ 人 向 けの 入 門 書

17 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 7 参 考 書 並 列 数 値 処 理 - 高 速 化 と 性 能 向 上 のために - 金 田 康 正 東 大 教 授 理 博 編 著 片 桐 孝 洋 東 大 特 任 准 教 授 博 士 ( 理 学 ) 著 黒 田 久 泰 愛 媛 大 准 教 授 博 士 ( 理 学 ) 著 山 本 有 作 神 戸 大 教 授 博 士 ( 工 学 ) 著 五 百 木 伸 洋 日 立 製 作 所 著 コロナ 社 発 行 年 月 日 :200/04/30, 判 型 : A5, ページ 数 :272 頁 ISBN: , 定 価 :3,990 円 ( 本 体 3,800 円 + 税 5%) 本 書 の 特 徴 Fortran 言 語 で 解 説 数 値 アルゴリズムは 数 式 などで 厳 密 に 説 明 本 講 義 の 内 容 に 加 えて 固 有 値 問 題 の 解 法 疎 行 列 反 復 解 法 FFT ソート など 主 要 な 数 値 計 算 アルゴリズムをカバー 内 容 は 中 級 ~ 上 級 専 門 として 並 列 数 値 計 算 を 学 びたい 人 向 き

18 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 8 教 科 書 (スパコンプログラミング 入 門 ) の 利 用 方 法 本 講 義 の 全 内 容 演 習 内 容 をカバーした 資 料 教 科 書 というより 実 機 を 用 いた 並 列 プログラミングの 演 習 書 として 位 置 づけられている 使 える 並 列 計 算 機 があることが 前 提 付 属 の 演 習 プログラムの 利 用 について. 東 京 大 学 情 報 基 盤 センターのFX0スーパーコンピュータ システムでそのまま 利 用 する 2. 研 究 室 のPCクラスタ(MPIが 利 用 できるもの)で 利 用 する 3. 東 大 以 外 の 大 学 等 のスーパーコンピュータで 利 用 する 各 自 のPCを 用 いて (MPIではない) 逐 次 プログラムで 演 習 する( 主 に 逐 次 プログラムの 高 速 化 の 話 題 )

19 イントロダクション スパコンとは 何 か?

20 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 20 スーパコンピュータとは 人 工 知 能 搭 載 のコンピュータではない 明 確 な 定 義 はない 現 在 の 最 高 レベルの 演 算 性 能 をもつ 計 算 機 のこと 経 験 的 には PCの000 倍 高 速 で 000 倍 大 容 量 な メモリをもつ 計 算 機 外 為 法 安 全 保 障 貿 易 管 理 の 外 国 為 替 及 び 外 国 貿 易 法 の 法 令 ( 平 成 26 年 8 月 4 日 公 布 9 月 5 日 施 行 )の 規 制 対 象 デジタル 電 子 計 算 機 第 7 条 第 三 項 ハ:デジタル 電 子 計 算 機 であって 加 重 最 高 性 能 が 八 〇 実 効 テラ 演 算 を 超 えるもの スーパーコンピューター 導 入 手 続 ( 平 成 26 年 3 月 3 日 申 し 合 わせ) I 適 用 範 囲 3. この 手 続 は50TFLOPS 以 上 の 理 論 的 最 高 性 能 を 有 す るスーパーコンピューターの 導 入 に 適 用 されるが この 対 象 範 囲 は 必 要 に 応 じ 見 直 すこととする 現 在 ほとんどすべてのスーパーコンピュータは 並 列 計 算 機 東 京 大 学 情 報 基 盤 センタが 所 有 するFX0スーパコンピュータシステムも 並 列 計 算 機

21 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 2 スーパーコンピュータの 歴 史 976 年 Cray- ベクトル 型 クレイ 社 } 974 年 ( 機 ) ILLIAC-IV 並 列 型 (64プロセッサ) イリノイ 大 学 出 典 :http://ja.wikipedia.org/wiki/cray- 出 典 :http://ja.wikipedia.org/wiki/illiac_iv 世 界 一 高 価 なイス! ( 万 ドル) 最 悪 スパコン (0 年 遅 れ 性 能 目 標 低 下 3,00 万 ドル)

22 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 22 スーパーコンピュータで 用 いる 単 位 TFLOPS(テラ フロップス Tera Floating Point Operations Per Second) 秒 間 に 回 の 演 算 能 力 ( 浮 動 小 数 点 )がFLOPS K(キロ)は,000( 千 ) M(メガ)は,000,000( 百 万 ) G(ギガ)は,000,000,000 ( 十 億 ) T(テラ)は,000,000,000,000( 一 兆 ) だから 一 秒 間 に 一 兆 回 の 浮 動 小 数 点 演 算 の 能 力 がある こと PFLOPS(ぺタ フロップス) 秒 間 に0. 京 (けい) 回 の 浮 動 小 数 点 演 算 の 能 力 がある 京 コンピュータ (202 年 9 月 共 用 開 始.2PFLOPS 現 在 TOP500で4 位 ) l PCの 演 算 能 力 は? l 4.2GHz( 秒 間 に42 億 回 のクロック 周 波 数 )として もしクロックあたり 回 の 浮 動 小 数 点 演 算 ができれば4.2GFLOPS l Intel Core i7 (Skylake)では 4コア クロックで6 回 の 浮 動 小 数 計 算 ができるの で 4.2 GHz * 6 回 浮 動 小 数 点 演 算 /Hz * 4コア = GFLOPS l Cray-は60MFLOPS 970 年 代 のスパコンより PCの 方 が680 倍 高 速!

23 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 23 スーパコンピュータ 用 語 理 論 性 能 (Theoretical Performance) ハードウエア 性 能 からはじき 出 した 性 能 クロックに 実 行 できる 浮 動 小 数 点 回 数 から 算 出 した FLOPS 値 を 使 うことが 多 い 実 効 性 能 (Effective Performance) 何 らかのベンチマークソフトウエアを 実 行 して 実 行 時 間 を 計 測 そのベンチマークプログラムに 使 われている 浮 動 小 数 点 演 算 を 算 出 以 上 の 値 を 基 に 算 出 したFLOPS 値 のこと 連 立 一 次 方 程 式 の 求 解 ベンチマークであるLINPACKを 用 いることが 多 い

24 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 24 ムーアの 法 則 米 Intel 社 の 設 立 者 ゴードン ムーアが 提 唱 した 半 導 体 技 術 の 進 歩 に 関 する 経 験 則 半 導 体 チップの 集 積 度 は およそ8ヵ 月 で2 倍 になる これから 転 じて マイクロプロセッサの 性 能 は およそ8ヵ 月 で2 倍 になる 上 記 によると 約 5 年 で0 倍 となる

25 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 25 スーパーコンピュータ 性 能 推 移 ( 主 に 日 本 製 理 論 性 能 ) GFLOPS Tianhe-2 (NUDT) Titan (DOE/SC/ORNL) Sequoia(DOE/NNSA/LLNL) K-Computer (RIKEN) Tianhe-A(NUDT) Jaguar(ORNL) TUBAME( 東 工 大 ) T2K( 東 大 ) SR000( 東 大 ) FX(JAXA) SX-8 SR8000( 東 大 ) SX-7 E2S( 地 球 Sim) SX-4 SX-6 SX-4 SX-5 地 球 シミュレータ SX-3 SR220( 東 大 ) SX-2 VP-2600 S-80 S-820 Cray- VP-200 VP ILLIAC-IV ENIAC FACOM230 発 表 年

26 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 26 スーパーコンピュータのランキング TOP500 Supercomputer Sites (http://www.top500.org/) LINPACKの 値 から 実 効 性 能 を 算 出 した 値 の 500 位 までのランキング 米 国 オークリッジ 国 立 研 究 所 /テネシー 大 学 ノックスビル 校 の Jack Dongarra 教 授 が 発 案 毎 年 6 月 月 ( 米 国 の 国 際 会 議 SC xy) に 発 表

27 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 27 現 在 のランキング 出 典 :http://www.top500.org/list/204//

28 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 28 京 コンピュータ(K-Computer) 理 研 理 研 計 算 科 学 機 構 ( 神 戸 ポートアイランド) 202 年 9 月 共 用 開 始 CPU:SPARC64 VIIIfx(CPU 当 たり 28GFLOPS) 20 年 月 TOP500のLINPACK 性 能 理 論 性 能 :.280 PLOPS 実 行 性 能 :0.50 PFLOPS 効 率 :93.% 参 照 : 理 研 計 算 科 学 機 構 (http://www.aics.riken.jp/index.html )

29 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 29 東 京 工 業 大 学 TSUBAME2.5 HP Proliant SL390s G7 CPU: Intel Xeon 2.93 GHz (6 cores) x 2 (Hyperthreading enabled) GPU: NVIDIA Tesla K20X x 3 Memory: 54GB( 一 部 28GB) 408 台 合 計 コア 数 :74,358コア LINPACK 効 率 2843TF/5609TF = 50.6% 参 考 :http://tsubame.gsic.titech.ac.jp/hardware-architecture

30 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 30 国 内 のスーパーコンピュータ: 地 球 シミュレータ2 海 洋 研 究 開 発 機 構 地 球 シミュレータ2 NEC SX-9 280プロセッサ ノードあたり8プロセッサ 60ノード 理 論 性 能 : 3TFLOPS 実 効 性 能 : 22.4TFLOPS 実 効 効 率 : 93.4% 参 照 : 海 洋 研 究 開 発 機 構 (http://www.jamstec.go.jp/es/jp/system/index.html)

31 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 3 東 京 大 学 情 報 基 盤 センタースパコン(/2) HITACHI SR6000 Total Peak performance : 54.9 TFLOPS Total number of nodes : 56 Total memory : 200 GB Peak performance per node : GFLOPS Main memory per node : 200GB Disk capacity : 556 TB IBM POWER7 3.83GHz (30.64GFLOPS) 20 年 0 月 ~ 試 験 運 用 開 始 3

32 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 32 東 京 大 学 情 報 基 盤 センター スパコン(2/2) Fujitsu PRIMEHPC FX0 (FX0スーパーコンピュータシステム) Total Peak performance :.3 PFLOPS Total number of nodes : 4,800 Total memory : 50TB Peak performance per node : GFLOPS Main memory per node : 32 GB Disk capacity : 2. PB SPARC64 IXfx.848GHz 202 年 4 月 2 日 運 用 開 始 FX0 柏 長 時 間 ジョブ 用 FX0 本 郷 32

33 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 33 Core #0 Core # FX0 計 算 ノードの 構 成 Core #2 Core #3 各 CPUの 内 部 構 成 Core #2 ソケットのみ Core #3 Core #4 L L L L : Lデータキャッシュ32KB L L L L 20GB/ 秒 Core #5 Network ICC L2 (6コアで 共 有 2MB) 85GB/ 秒 =(8Byte 333MHz 8 channel) Memory Memory Memory Memory DDR3 DIMM 4GB 2 枚 4GB 2 枚 4GB 2 枚 4GB 2 枚 ノード 内 合 計 メモリ 量 :8GB 4=32GB

34 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) FX0の 通 信 網 ( 単 位 ) 単 位 計 算 ノード 内 ノード ノード ノード ノード ノード ノード ノード ノード ノード 単 位 間 の 結 合 用 6 本 それぞれ 5GB/ 秒 ( 双 方 向 ) ノード ノード ノード ノード 34

35 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 35 FX0の 通 信 網 ( 単 位 間 の 結 合 ) 3 次 元 接 続 単 位 単 位 単 位 単 位 単 位 単 位 単 位 単 単 位 位 単 単 位 位 単 位 単 位 単 位 単 位 単 位 単 単 位 位 単 単 位 位 単 位 単 位 単 位 単 位 単 位 単 位 単 位 l ユーザから 見 ると X 軸 Y 軸 Z 軸 について 奥 のと 手 前 の は 繋 がってみえます (3 次 元 トーラス 接 続 ) l ただし 物 理 結 線 では l X 軸 はトーラス l l Y 軸 はメッシュ Z 軸 はメッシュまたは トーラス になっています

36 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 36 東 大 情 報 基 盤 センターFX0スーパーコン ピュータシステムの 料 金 表 (20 年 4 月 日 ) パーソナルコース( 年 間 ) コース: 20,000 円 : 2ノード( 優 先 ) 最 大 24ノードまで コース2: 250,000 円 : 24ノード( 優 先 ) 最 大 96ノードまで グループコース 500,000 円 : 口 2ノード( 優 先 ) 最 大 440ノードまで 以 上 は トークン 制 で 運 営 申 し 込 みノード 数 360 日 24 時 間 の トークン が 与 えられる 優 先 ノードまでは トークン 消 費 係 数 が.0 優 先 ノードを 超 えると 超 えた 分 は 消 費 係 数 が2.0になる

37 206/4/9 スパコンプログラミング (), (I) 37 スパコンプログラミングの 意 義 ユーザにとって: 必 要 な 計 算 をより 短 時 間 に 終 わらせる 計 算 にかかるコストをより 安 くできる 同 じ 時 間 予 算 でより 多 くの 計 算 ができる 運 用 側 にとっても: 貴 重 なリソースなので 有 効 に 使 ってほしい 00 億 円 のマシンの 利 用 効 率 を 0% 上 げれば0 億 円 得 したこと に FX0は 現 時 点 で90% 近 くの 利 用 率 ( 現 実 的 にはほぼ 満 杯 ) スパコンのシステム 特 性 を 理 解 し 特 性 に 合 わせたプ ログラミング 多 レベルの 並 列 性 を 引 き 出 す アルゴリズムの 工 夫

38 来 週 へつづく 並 列 数 値 計 算 の 基 礎

<4D6963726F736F667420506F776572506F696E74202D20834B8343835F83938358815C8FEE95F183568358836583808A7793C195CA8D758B608252816932303134944E348C8E3893FA816A202D2048502E70707478>

<4D6963726F736F667420506F776572506F696E74202D20834B8343835F83938358815C8FEE95F183568358836583808A7793C195CA8D758B608252816932303134944E348C8E3893FA816A202D2048502E70707478> ガイダンス 東 京 大 学 情 報 基 盤 センター 准 教 授 片 桐 孝 洋 204 年 4 月 8 日 ( 火 )4:40-6:0 ガイダンスの 流 れ. 講 義 の 目 的 2. 講 師 紹 介 3. 講 義 日 程 の 確 認 4. 成 績 の 評 価 方 法 5. イントロダクション(30 分 ) 2 本 講 義 の 目 的 近 年 京 コンピュータに 代 表 される 世 界 トップクラスのスーパーコンピュータが

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