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えみうとだ
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第 3 回 OpenFOAM ワークショップー OpenFOAM を京で使おうー 2015.10.

1 第 3 回 OpenFOAM ワークショップー OpenFOAM を京で使おうー秋葉原 UDX 京を中核とする HPCI 産業利用のご案内登録施設利用促進機関 /HPCI 運用事務局一般財団法人高度情報科学技術研究機構産業利用推進室部長新宮哲

2 2 HPCI とは京を中核とし多様なニーズに応える革新的な計算機環境として実現するハイパフォーマンスコンピューティングインフラ京は共用法に基づき理化学研究所が開発運用し共用に供するもの京以外の共用計算資源は HPCI システム構成機関が提供するもの

京の運用利用体制国文部科学省特定先端大型研究施設の共用の促進に関する法律に基づく共用の促進に関する基本的な方針の策定

施設の建設維持管理超高速電子計算機の供用提言連携京共用施設登録施設利用促進機関登録機関

情報の提供利用相談他支援に必要な業務理研登録機関コンソーシアム三位一体の連携により広範な分野での活用を促進

公正な課題選定情報提供研究相談技術指導等 HPCIの整備運用や計算科学技術振興に関わる意見を幅広く集約し提言

3 京の運用利用体制国文部科学省特定先端大型研究施設の共用の促進に関する法律に基づく共用の促進に関する基本的な方針の策定実施計画業務規程の認可実施計画の認可理化学研究所設置者実施主体 [計算科学研究機構神戸 ] 法定業務京の開発施設の建設維持管理超高速電子計算機の供用提言連携京共用施設登録施設利用促進機関登録機関 [高度情報科学技術研究機構] 法定業務利用者選定業務利用支援業務 RIKEN 23年10月に選定 24年4月から業務開始情報の提供利用相談他支援に必要な業務理研登録機関コンソーシアム三位一体の連携により広範な分野での活用を促進ＨＰＣＩコンソーシアム計算資源提供機関やユーザーコミュニティ機関等提言課題申請戦略機関については優先的に利用枠を確保公正な課題選定情報提供研究相談技術指導等 HPCIの整備運用や計算科学技術振興に関わる意見を幅広く集約し提言利用者のニーズ戦略機関社会が期待する画期的な成果創出のため京を中核とするHPCIの重点的戦略的な利用利用者大学独立行政法人産業界等基礎研究から産業利用まで幅広く利用 3

京コンピュータ Top500 ２期連続世界１位 ISC11, SC11 TOP5 Sites for June 2015

Xeon E5-2692 12C 2.2GHz, Xeon Phi 31S1P, NUDT China 33.

17PF 4 K computer, SPARC64VIIIfx 8C 2.0GHz, Fujitsu Japan 10.

59PF HPC Challenge Awards 全４部門で世界１位(SC11) Graph500

mesh/torus 2x3x2 システムボード 24 IOシステムボード 6 3D torus 24x18x17 計算ノード

Mem-BW 64MB/s 京システム全体システムボード計算ラック 864 82,944 計算ノード 663,552コア

4 京コンピュータ Top500 ２期連続世界１位 ISC11, SC11 TOP5 Sites for June 2015 Gordon Bell Prize 2年連続受賞(SC11, SC12) 1 Tianhe-2(MilkyWay-2), Intel Xeon E C 2.2GHz, Xeon Phi 31S1P, NUDT China 33.86PF 2 Titan Cray XK7, Opteron C 2.2GHZ, NVIDIA K20x, Cray USA 17.59PF 3 Sequoia BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.6GHz, IBM USA 17.17PF 4 K computer, SPARC64VIIIfx 8C 2.0GHz, Fujitsu Japan 10.51PF 5 Mira BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.6GHz, IBM USA 8.59PF HPC Challenge Awards 全４部門で世界１位(SC11) Graph500 :大規模ｸﾞﾗﾌ解析の性能評価で世界1位(ISC14,ISC15) Tofu 6次元メッシュ/トーラス結合計算ラック 3D mesh/torus 2x3x2 システムボード 24 IOシステムボード 6 3D torus 24x18x17 計算ノード SPARC64TM VIIIfx 8core, 128GFlops 2GHz, 45 nm CMOS L2 Cache 6MB Mem-BW 64MB/s 京システム全体システムボード計算ラック ,944 計算ノード 663,552コア 5,184 IOノード演算ノード 4 Main Memory DDR3-SDRAM-DIMM InterConnect Controller (ICC) Link-BW 5GB/s 双方向 128GFlops Mem 16GB RIKEN 512GFlops Mem 64GB 12.3TFlops Mem 1.5TB 10.62PFlops １京回/秒 Mem 1.27PB HDD 30PB 4

HPCI 資源提供機関と主な計算資源 (H28 年度 ) HPCIとは京を中核とし多様なニーズに応える革新的な共用計算環境を実現するハイパフォーマンスコンピューティングインフラのこと理化学研究所計算科学研究機構京 82,944 ノード (10.

HITACHI SR16000/M1 166 ノード (163TF) 東北大学 NEC SX-ACE 2560 ノード ( 約 707TF) NEC LX 460Re-2 68 ノード ( 約 31TF) 筑波大学 Cray COMA(PACS-IX) 90 ノード ( 約 230Tflops) 東京工業大学 TSUBAME2.

5 HPCI 資源提供機関と主な計算資源 (H28 年度 ) HPCIとは京を中核とし多様なニーズに応える革新的な共用計算環境を実現するハイパフォーマンスコンピューティングインフラのこと理化学研究所計算科学研究機構京 82,944 ノード (10.62PF) 提供 : 理化学研究所 RIKEN 東京大学 *1 富士通 FX ノード (176TF) *1 産業利用への HPCI 計算資源提供はありませんが独自プログラムで産業利用が可能です統計数理研究所データ同化スーパーコンピュータシステム SGI UV ノード (49TF) 北海道大学 HITACHI SR16000/M1 166 ノード (163TF) 東北大学 NEC SX-ACE 2560 ノード ( 約 707TF) NEC LX 460Re-2 68 ノード ( 約 31TF) 筑波大学 Cray COMA(PACS-IX) 90 ノード ( 約 230Tflops) 東京工業大学 TSUBAME2.5 最大 420 ノード (CPU64TF+GPU 1.56PF) 九州大学富士通 FX10 384ノード (91TF) 富士通 CX ノード (88TF) 海洋研究開発機構 ( 独自ルールで運用 ) NEC SX-ACE 5120 ノード (1.31PF) 名古屋大学富士通 FX ノード程度 ( 約 3.2PF) 富士通 CX ノード程度 ( 約 727TF) 大阪大学 NEC SX-ACE 1024 ノード (282TF) 大規模可視化対応 PC クラスタ 62 ノード (CPU 25TF + GPU 60TF) 京都大学 Cray XE6 通期 32 ノード (10TF), 集中 128 ノード (41TF) Cray XC30 通期 32 ノード (33TF), 集中 64 ノード (66TF) Cray XC30withMIC 通期 256 ノード (299TF) 最新の情報は HPCI ポータル ( をご参照ください HPCI ポータル課題募集現在受付中または受付開始予定の課題募集平成 28 年度の課題募集におけるハードウェアソフトウェア資源一覧 5

6 京を中核とする HPCI 産業利用課題の種類利用の種類目的募集回数利用期間申請資源量成果トライアルユース実証利用 HPCI の利用環境におけるアプリケーションの動作検証や性能評価自社の課題の試行高並列シミュレーション技術の有効性有用性を自社の課題で実証随時受付年 1 回京 6 カ月 ( 京以外はポータル参照 ) 京 5 万 NH *1 京 ( 半期単位 ) 400 万 NH *2, 250 万 NH, 100 万 NH 公開利用料金無償個別利用 ASP 事業実証利用機密性の高い自社の課題を成果非公開で実施 ASP 事業の有効性の実証随時受付 or 年 1 回随時受付 1 年京最大 600 万 NH 京最大 200 万 NH 非公開有償 *1 ノード時間積 (NH):1 ノードを 1 時間利用した時の計算資源量を表す基本単位 *2 実証利用の 400 万 NH クラスは企業 5 社以上が参加するコンソーシアムやグループの場合のみ申請可能京の利用単価は円 / ノード時間 ( 平成 26~27 年度 ) 従量課金制 : 利用実績のノード時間積に利用単価を乗じた額が利用料金になります利用単価は年度ごとに改定されます年度をまたぐ場合は各年度の利用実績に当該年度の利用料金が適用されます課題募集現在受付中の課題募集 6

7 京一般課題 ( 競争的資金等獲得課題 ) 募集対象 ( 下記の課題の解決に貢献することを目的 ) 競争的資金を獲得した課題 ( 内閣府の競争的資金制度一覧に掲載されているものを基本 ) 科研費 CREST 元素戦略プロジェクト等国の資金により実施されている研究プロジェクトとして採択された課題革新的研究開発推進プログラム (ImPACT) 戦略的イノベーション創造プログラム (SIP) 等平成 27 年 4 月 23 日より随時募集中成果公開有償最長 1 年間申請できる資源クラス 600 万 NHと1000 万 NH 優先的にジョブを実行できる有償利用向けの優先制度を利用可学術界産業界両方からの応募が可能 7

8 HPCI システム産業利用の募集状況資源提供機関トライアルユース実証利用 ( 無償 ) 個別利用 ( 有償 ) ASP 事業実証利用機関固有の産業利用理化学研究所随時〇随時随時 - 北海道大学随時 - 〇 - 〇東北大学随時〇〇 - 〇筑波大学随時〇東京大学〇東京工業大学随時〇 - - 〇名古屋大学随時〇随時 - 〇京都大学随時〇大阪大学随時〇九州大学随時〇 - - 〇海洋研究開発機構随時〇随時 - 〇統計数理研究所随時〇〇 / 随時 - - 京以外のトライアルユースの随時募集ページは資源情報等の更新を準備中京以外の個別利用の随時募集ページは作成中 8

京の産業利用の応募 / 採択状況 (2015/10/15 現在 ) 京産業利用応募数採択数採択率トライアルユース実証利用個別利用 H24 年度 8 7 88% H25 年度 22 21 95% H26 年度 7 7 100% H27 年度 3 3 100% 計 40 38 95% H24 年度 22 17 77% H25 年度 21 9 43% H26 年度 35 28 80%

9 京の産業利用の応募 / 採択状況 (2015/10/15 現在 ) 京産業利用応募数採択数採択率トライアルユース実証利用個別利用 H24 年度 % H25 年度 % H26 年度 % H27 年度 % 計 % H24 年度 % H25 年度 % H26 年度 % H27 年度 % 計 % H24 年度 % H25 年度 % H26 年度 % H27 年度 % 計 % 総計 % 京以外の HPCI での産業利用課題採択状況トライアルユース 1 件 (H26 年度 ) 実証利用 14 件 2 件 (H24 年度 ) 6 件 (H26 年度 ) 6 件 (H27 年度 ) H24 H25 H26 H27 トライアルユース実証利用個別利用個別利用は H26 年 3 月から随時募集開始 H25 年度の実証利用の採択率が低いのは追加募集で配分資源量が少なかった為 9

程度一般課題 25~30% 程度一般利用枠 45~50% 程度ポスト京研究開発枠 35~40% 程度産業利用課題 15% 程度

10 平成 28 年度の京における資源配分京資源全体の 45~50% 程度が一般利用枠の募集対象となっておりそのうち産業利用課題に 15% 程度若手人材育成課題に 5% 程度ずつ割り当てられますなおこれらの割当は応募状況等により変動することがあります調整高度化枠 15% 程度一般課題 25~30% 程度一般利用枠 45~50% 程度ポスト京研究開発枠 35~40% 程度産業利用課題 15% 程度参考 ( 平成 27 年度 ) 一般利用枠 35% 程度産業利用課題 10% 各利用枠に対する割合は現在検討中です若手人材育成課題 5% 程度 10

ピアレビュー 2 月初旬選定結果発表予定利用期間 H28 年 4 月 1 日 ~H29 年 3 月 31 日採点集計委員会審議詳細は HPCI

11 11 平成 28 年度課題募集選定スケジュール H27 年 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 H28 年 1 月 2 月 3 月 20 日 : 募集フレアナウンス 2 日 : 申請書配布開始募集期間 5 日 : 申請受付開始 2 日 17:00 電子申請締切 16 日郵送締切 ( 必着 ) ピアレビュー 2 月初旬選定結果発表予定利用期間 H28 年 4 月 1 日 ~H29 年 3 月 31 日採点集計委員会審議詳細は HPCI ポータルサイトで順次案内通知対面認証アカウント配付等利用者準備期間

12 課題申請書の旧書式と新書式の対応旧書式課題申請書 ( 追加シート1) 1) 研究の意義 2) 研究の目的 3) 研究の特色 4) 期待される成果 5) 成果発表の計画 6) その他事項研究の波及効果希望する計算資源を使う必要性要求する計算資源量の利用計画研究課題実施体制及び要員計画希望する利用形態条件等ディスク使用量根拠本申請に関わるこれまでの実績と研究計画プログラム情報 ( 追加シート2) 新書式課題申請書 ( 追加シート1) 1 研究の意義 1.1 研究目的 1.2 期待される成果と波及効果 2 研究計画方法 2.1 研究計画と方法 ( 新規追加 ) 2.2 計算資源の利用計画計算機資源 HPCI 共用ストレージ 2.3 プログラムの準備状況 2.4 希望する計算資源の必要性 2.5 実施体制及び要員計画 3 本申請に関連する研究 4 研究業績 5 課題実施の妥当性プログラム情報 ( 追加シート2) 性能情報のみ 12

13 課題申請書 (2.1 研究計画と方法 ) 研究目的を達成するための具体的な研究計画と方法について冒頭にその概要を簡潔にまとめて記述した上で適宜文献を引用しつつ焦点を絞り具体的かつ明確に記述してくださいここでは研究が当初計画どおりに進まない時の対応など多方面からの検討状況についても述べてくださいまた利用するプログラム毎にプログラムを選択した理由適用する計算方法 ( 計算モデル解析手法並列化手法等 ) 及び検証方法 (V&V (Verification and Validation) などの観点から ) について記述してください 13

14 課題申請書 (2.3 プログラムの準備状況 ) プログラム名 : 利用するプログラムごとに本研究を実施する準備状況を下記の点について記入してください ( 平成 28 年度募集での設問募集枠によって異なります ) 1 プログラムの開発が完了しており動作確認がされているか ( 計算機データ種別は問いません ) 2 利用予定の計算機上で動作確認がされているか ( データ種別は問いません ) 3 申請課題で実施する計算と同種同サイズのデータを用いて利用予定の計算機上で動作確認がされているか 4 目標ノード数での推定並列化効率が課題を実施する上で十分であるか ( 目安は約 50% 以上 ) 目標ノード数 : 推定並列化効率 : % プログラム情報 ( 追加シート 2) より目標ノード数と推定並列化効率を転記してくださいデータを大規模化する等で十分な並列化効率が得られる見込みがあればその旨を記入してくださいそのような見込みがなく推定並列化効率が不十分な場合は高速化作業などの対策を実施計画に含めるか目標ノード数を下げてください 14

RISTの利用支援 HPCIポータル高度情報科学技術研究機構 RIST 検索 http://www.hpci-office.

- 計算機環境ハードウェアソフトウェア - 産業利用相談５情報提供公開 - 産学連携コーディネート -

成果公開 - 他システムからの移行アプリケーションの動作確認情報 - ライブラリツール等の利用高速化ノウハウ講習会情報 -

15 RISTの利用支援 HPCIポータル高度情報科学技術研究機構 RIST 検索ヘルプデスクワンストップサービス窓口 Tel: １申請前相談ＨＰＣＩシステム利用者問合せ/相談回答/支援 - 応募手続き課題申請書の記載方法 - 計算機環境ハードウェアソフトウェア - 産業利用相談５情報提供公開 - 産学連携コーディネート - HPCIポータルの運営資源提供機関計算機情報２利用相談課題募集情報募集説明会 - システムの利用方法課題選定結果成果公開 - 他システムからの移行アプリケーションの動作確認情報 - ライブラリツール等の利用高速化ノウハウ講習会情報 - コンパイル実行時の問題解決広報誌京算百景パンフレット発行 - 性能情報の取得方法 etc... etc... ３技術支援高度化支援 - 性能情報の採取分析ボトルネック調査演算性能評価通信特性分析インバランス評価 - 高速化高並列化の支援 - 可視化支援連携協力ＨＰＣＩ資源提供機関４講習会/セミナー等の開催 - 京利用者向け講習会初/中/上級 - 一般向けセミナーチューニング MPI OpenMP - ワークショップ OpenFOAM等 - 戦略分野との共催講習会/セミナー 15

16 京高度化支援実績高度化支援の申込み高度化支援の事例 16

17 京に関する利用支援支援環境整備利用支援用スパコンを運用高度情報科学技術研究機構 RIST 神戸センター一般財団法人京利用前のソフト動作確認性能測定要望の多いソフトの動作確認高速化高並列化支援商用ソフトの移植高速化ベンダーと共同小規模および会話型ジョブの実行申請前相談共用促進利用支援強化 RIST 戦略分野等が開催実習形式での講習会小規模ジョブの一斉実行利用支援用スパコン FUJITSU FX10 京互換機 1ノード 16コア, 211.2GLOPS, 32Gバイトノード数 48ノード 748コア理論演算性能 10.1TFLOPS 総メモリ量1.5Tバイトアクセスポイント東京 AP東京実習形式での講習会京利用前のソフト動作確認性能測定運営 RIST 東京事務所東京都品川区講習会ワークショップ会場アクセスポイント神戸 AP神戸実習形式での講習会運営公益財団法人計算科学振興財団 FOCUS 計算科学研究機構 AICS に隣接 17

18 京の産業利用で利用企業数の多いアプリケーション前回順位今回順位利用プログラム利用企業数課題数分野種別 1 1 LAMMPS 計算化学 ( 古典 MD) OSS 2 2 FrontFlow/blue 8 10 流体解析国家 PJ 2 (2) OpenFOAM 6(8) 12(14) 流体解析 OSS 4 3 FrontFlow/red 6 9 流体解析国家 PJ 4 5 LS-DYNA 4 8 衝突解析商用 6 6 FrontISTR 3 5 構造解析国家 PJ 7 6 GROMACS 3 5 計算化学 ( 古典 MD) OSS 7 6 VSOP 3 5 計算化学 ( 粗視化 MD) 商用 7 9 MODYLAS 2 5 計算化学 ( 古典 MD) 国家 PJ 7 9 ELSES 2 3 計算化学 ( 電子構造計算 ) 国家 PJ ー 9 OpenMX 2 2 計算化学 (DFT) OSS ( 現在 ) H24 年度 ~H27 年度までの京産業利用課題 ( トライアルユースと実証利用 ) の採択課題の申請書から利用企業数の多い上位のソフトウェア ( インハウスを除く ) を集計 ( ) 内の件数はOpenFOAM 関連のソフト (Helyx-Core, iconcfd) を含めた数オープンソースと国家プロジェクトのアプリケーションが人気商用ではLS-DYNAとVSOPが健闘 18

19 京産業利用課題でのアプリの傾向計算分野別京産業利用企業数 H24~H27 開発種別京産業利用企業数 H24~H27 その他, 14, 11% 構造解析, 15, 12% 流体解析, 46, 38% 独自開発, 16, 13% インハウス, 13, 11% 商用有償, 26, 21% 計算化学, 48, 39% OSS, 38, 31% 国家 PJ, 30, 24% 流体解析と計算化学系のアプリを利用する企業が多く両者で 8 割近くを占める国プロと OSS のオープンソース系が 55% 商用有償が 21% 独自開発とインハウスが 26% 課題数集計でも同様の傾向 19

20 HPCI 産業利用の利用企業業種 HPCI 産業利用課題 (H24~H27) 課題代表者の所属企業数輸送用機器機械化学繊維情報通信川崎重工業 ( 株 ) 三菱航空機( 株 ) [ 自動車 ] スズキ ( 株 ) トヨタ自動車( 株 ) トヨタテクニカルディベロップメント( 株 ) 日産自動車 ( 株 ) 富士重工業( 株 ) ( 株 ) 本田技術研究所マツダ ( 株 ) 一般社団法人日本自動車工業会 [ 船舶 ] ジャパンマリンユナイテッド ( 株 ) 一般財団法人日本造船技術センター [ 機械 ] ( 株 )IHI 三菱重工業( 株 ) ( 株 ) コベルコ科研 JSR( 株 ) 昭和電工( 株 ) 住友ベークライト( 株 ) 住友化学( 株 ) 東洋紡 ( 株 ) ( 株 ) 日産アーク日東電工 ( 株 ) 日本ゼオン( 株 ) ( 株 ) 半導体理工学センター富士フイルム ( 株 ) 富士フイルムホールディングス( 株 ) ( 株 ) アスムスアドバンスソフト ( 株 ) 茨城日立情報サービス( 株 ) ( 株 ) ヴァイナス ( 株 )CAE ソリューションズ ( 株 ) 数値フローデザイン ( 株 ) ヒューリンクス ( 株 ) フォーラムエイト富士通アドバンストテクノロジ ( 株 ) みずほ情報総研( 株 ) 医薬品第一三共 ( 株 ) 第一三共 RDノバーレ ( 株 ) 大正製薬( 株 ) 大日本住友製薬( 株 ) 武田薬品工業 ( 株 ) 京都大学大学院薬学研究科日本大学松戸歯学部 7 電気機器京セラ ( 株 ) パナソニック( 株 ) 日立アプライアンス( 株 ) ( 株 ) 日立製作所富士ゼロックス ( 株 ) 富士電機( 株 ) 三菱電機( 株 ) 7 建設 ( 株 ) 大林組鹿島建設 ( 株 ) 清水建設( 株 ) ( 株 ) 竹中工務店千代田化工建設 ( 株 ) 阪神高速道路 ( 株 ) 6 ゴム製品住友ゴム工業 ( 株 ) 東洋ゴム工業( 株 ) ( 株 ) ブリヂストン三ツ星ベルト ( 株 ) 横浜ゴム( 株 ) 5 防災環境応用地質 ( 株 ) ( 株 ) 風工学研究所 ( 株 ) 地震工学研究開発センターメトロウェザー ( 株 ) 4 鉄鋼 JFEスチール ( 株 ) 新日鐵住金( 株 ) 2 鉄道東海旅客鉄道 ( 株 ) 公益財団法人鉄道総合技術研究所 2 電気ガス関西電力 ( 株 ) 1 非鉄金属住友電気工業 ( 株 ) 1 合計企業数企業が京を利用し 32 企業が京以外の HPCI システムを利用しました ( 月現在 ) ( 現在 )

21 利用成果報告書の公開 HPCI ポータル ( ) で公開中 21

22 利用報告書アクセス数トップ 20 22

23 まとめ京以外のHPCIシステム計算資源も応募可能新しい募集枠への応募もご検討ください京産業利用課題(ASP 事業実証利用 ) 京一般課題( 競争的資金等獲得課題 ) 申請前には是非申請前相談をご利用ください課題申請書やプログラム情報の記入方法など丁寧にアドバイスいたしますお問合せはヘルプデスクまで helpdesk@hpci-office.jp 23

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PowerPoint プレゼンテーション第 2 回 OpenFOAM ワークショップー OpenFOAM を京で使おうー 2014.10.17 大手町ファーストスクエアカンファレンス京を中核とする HPCI 産業利用課題の募集案内登録施設利用促進機関 /HPCI 運用事務局一般財団法人高度情報科学技術研究機構産業利用推進室部長新宮哲京コンピュータ Top500 :2 期連続世界 1 位 (ISC11, SC11) Gordon