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2020年3月24日、26日開催  SX-Aurora TSUBASAフォーラムウェビナーの講演資料を公開いたします

掲載日:2020年04月06日

2020年3月24日、26日開催 SX-Aurora TSUBASAフォーラムウェビナーでの講演資料および、講演でいただいたご質問への回答を公開いたします。
ページ下の「ダウンロードページへ」ボタンを押下しファイルをダウンロードしてください。

  ★★ 本フォーラムの再配信を5/28(木)~5/29(金)に予定しております ★★ 

  見逃してしまった方、もう一度講演を聞きたい方は是非、スケジュールください。
  プログラム詳細、申込は下記ページからお願い致します。

    https://jpn.nec.com/event/200306SX-ATforum/index.html



講演番号 内容

講演1

「NEC SX-Aurora TSUBASAの今とこれから」
(SX-Aurora TSUBASA最新情報)

NEC AIプラットフォーム事業部 部長 星 宗王


【講演概要】
SX-Aurora TSUBASAシリーズの最新製品情報、活用事例、性能情報についてご紹介をさせていただく。

講演2

「SX-Aurora TSUBASAを導入して計算科学振興財団での1年」
(お客様事例)

公益財団法人 計算科学振興財団(FOCUS)
共用専門員 兼 研究部門 主任研究員 西川 武志様

【講演概要】
SX-Aurora TSUBASAを計算科学振興財団のFOCUSスパコンシステムの演算サーバとして導入して1年が経ち、どのような分野でどのように使われてきたかを紹介する。
若手の利用者にはベクトル化がCPUのSIMDやGPGPUの利用としてのベクトル化でありベクトルプロセッサとしてのベクトル化がしられていないためSX-Aurora TUBASAでの高速化、チューニング手法について、手間がかからず高速化されるものから、手間暇かけて最高のパフォーマンスを得るものレベルまで紹介する。

講演3

「SX-Aurora TSUBASAを最大限に活用する最新インターコネクト技術のご紹介」
(協力企業様からのご発表)

メラノックステクノロジーズジャパン株式会社
マーケティングマネージャ 愛甲 浩史様

【講演概要】
MellanoxのInfiniBandは、ただ高速低遅延の通信を実現するだけではなく、
クラスタ演算において発生する問題を改善し、極めて高い効率とスケールを実現する様々な技術を含んでいる。
この時間ではSX Aurora TSUBASAと組み合わせることで最大限の性能を実現するこれらの技術を紹介する。

講演4

「第一原理電子状態計算ソフトウェアPHASE/0のSX-Aurora TSUBASAでの性能評価」
(協力企業様からのご発表)

株式会社アスムス
代表取締役社長 宇佐見 護様

【講演概要】
材料研究・材料開発において、量子力学に則って物質の電子状態を求め、精密な解析が可能な第一原理電子状態計算ソフトウェアPHASE/0のご紹介とSX-Aurora TSUBASAを使った性能評価結果を報告する。

講演5

「RRIモデルを用いた全国版リアルタイム氾濫予測システム構築の試み」
(お客様事例)

三井共同建設コンサルタント株式会社 河川・砂防事業部
水文・水理解析部部長 近者敦彦様

【講演概要】
近年のいつ、どこで生じるかわからない全国各地での浸水に対し、降雨流出氾濫解析モデル(RRI)を活用し、情報が少ない中小河川も含めた全国スケールでのリアルタイム氾濫予測システム構築を試みたものである。

講演6

「乱流計算にSX-Aurora TSUBASA導入から半年…最新の成果報告」
(お客様事例)
※公開資料はございません

東京理科大学 理工学部 機械工学科
准教授 塚原 隆裕様

【講演概要】
2019年9月にSX-Aurora TSUBASA A300-2(2VE)を静穏ラックとともに導入し,それから半年で得られた研究成果および研究室活動への効果について、主観的体感と客観的評価に基づき紹介する.
高効率にベクトル化された自作Fortranコードによる乱流のDNS(直接数値計算)を行ってきたが、これの活用には他機関の大型ベクトル計算機に頼らざるを得なかった。
この度のSX-Aurora TSUBASA導入は,DNSに係るコストパフォーマンス向上のみならず、学生の自主的な研究活動を推進する波及効果も期待できる。

講演7

「SX-Aurora TSUBASAの新たな活用領域と展望」
(AuroraのAI適用、NEC独自開発のシミュレーテッドアニーリングマシンとしての活用)

NEC AIプラットフォーム事業部 マネージャ 長谷部 賀洋

【講演概要】
SX-Aurora TSUBASAの新たな領域であるAIや量子の取り組み状況など、最新の情報をご紹介させていただく。

イベント中、皆様から頂いたご質問とその回答を掲載させていただきます。

質問番号 ご質問&回答

ご質問内容:
・FOCUSにおけるSX-Auroraの利用者を更に増やすためには、どのようなアプリケーションが必要であると感じておりますか? 
・また、FOCUSの利用者はどのようなタスクをFOCUS上で行っているのか。教えていただければ幸いです。

=========================================
回答者:
公益財団法人 計算科学振興財団
共用専門員 兼 研究部門 主任研究員 西川 武志様

回答:
 ・SX-Aurora TSUBASAでコストパフォーマンスが汎用のXeonやNVIDIA Tesla P100等に対して5割以上優れたアプリケーションが必要だと考えています。

 ・利用者の個別の計算内容は非公開です。
  公開できるものとしては以下のものがあります。
  2019年度FOCUSスパコン利用法人一覧
 https://www.j-focus.or.jp/focus/users.html
 FOCUSスパコン動作検証済アプリケーションソフトウェア一覧
 https://www.j-focus.or.jp/focus/application.html
 FOCUSスパコン利用支援サービス
 https://www.j-focus.or.jp/focus/support.html

  アプリケーションに関するサポート
 FOCUSスパコンに導入した商用ソフトウエアのサポートは各ソフトウェアベンダーが行っており、以下のサポートサービスが提供されております。
 Gaussian/GaussView/AMBER/CONFLEXサポートサービス:コンフレックス(株)
 OpenFOAMサポートサービス:(株)CAEソリューションズ
 FDSサポートサービス:(株)CAEソリューションズ
 株式会社EEM様開発のOpenFDTD - オープンソースFDTD法シミュレーターがFOCUSスパコンで利用可能なように公開されています。
 http://www.e-em.co.jp/OpenFDTD/
 http://www.e-em.co.jp/OpenFDTD/chap7_1.htm
 http://www.e-em.co.jp/OpenFDTD/chap7_2.htm
 http://www.e-em.co.jp/OpenFDTD/chap7_3.htm

 2

ご質問内容:
RRIシステムの高速化を実現するために課題となっている点はどういったところでしょうか?
ソフトウェアアルゴリズムなのかハードウェアのアクセラレーション能力なのか興味があります。  

=========================================
回答者:
三井共同建設コンサルタント株式会社 
河川・砂防部 水文・水理解析部 部長 近者敦彦様 

回答:
 ご質問ありがとうございます。
 このRRIのシステムの高速化については、最も有効的だと思われるところに着手しましたが、ソフトウェアアルゴリズム、ハードウェアのアクセラレーション能力、どちらについても重要で、まだ、高速化の余地はあると思っています。

 RRI解析のアルゴリズム的には効率化できるところは多くはないかと思っていますが、更なるベクトル化率の向上が重要で、OpenMPだけでなく、MPI化も考えています。また、ファイル出力もボトルネックにはなっていると認識しております。

 OpenMpでの高速化が有効であるように、Xeon環境で速く、Auroraでより速くなっており、ハードウェア環境は大きな要素だと考えています。

 現時点では、全国で運用できる可能性についての検討ですが、実際に運用する際には、その規模に応じて、更なる高速化を求めて、高速化の有効なところを総合的に考えていく必要があると考えています。

 3

ご質問内容:
SX-ACE等でのベクトル化チューニングの経験や成果を元にAuroraへの移行がスムーズだった事例のように思いました。
こうした前提条件なく移行をしようとしたときに、どういった勉強やサポートが必要になるのか、また提供されているのかについて教えていただきたいと思います。

=========================================
回答者:

東京理科大学理工学部機械工学科 
准教授 塚原 隆裕様

回答:
 この度は,小職のWebinar講演をご視聴して頂き,ありがとうございます.
講演では具体的な方法の説明まではできなかったため,お手間をとらせてしまいましたが,ご質問を戴けて,ありがたく思います.ご質問への回答を下記に記します.

> こうした前提条件なく移行をしようとしたときに、どういった勉強やサポートが必要になるのか、また提供されているのかについて教えていただきたいと思います。

 結論から申し上げますと,「NEC様などのメーカー技術者による講習会および講習会資料」が最もオススメです. 
SX-Auroraの最大の特徴はベクトル計算ですので,これの有効活用には第一にベクトル化チューニングが肝となります.一般的なスカラー計算機でも用いられる並列化手法(MPIOpenMP)に比べてベクトル計算が一般的ではないため,関連書籍は残念ながら少ないと思います.しかし,ベクトル計算機を導入している研究機関ではメーカー技術者を招いて講習会を開き,計算機の利用促進が図られています.ベクトル化のみでなく,OpenMPMPI並列に関する講習会もございますし,有難いことに過去の講習会資料も一般公開されております.

 例えば,(小職も実際に利用させて頂いているところですが)
東北大学サイバーサイエンスセンター:https://www.ss.cc.tohoku.ac.jp
同センターの講習会資料:https://www.ss.cc.tohoku.ac.jp/guide/archives.html#R1
同センターのSX-ACEの利用ガイド:https://www.ss.cc.tohoku.ac.jp/super/guide.html
 大阪大学サイバーメディアセンター:https://www.cmc.osaka-u.ac.jp/
同センターの講習会一覧:http://www.hpc.cmc.osaka-u.ac.jp/lecture_event/lecture/
同センターの講習会の資料一例:http://www.hpc.cmc.osaka-u.ac.jp/wp-content/uploads/2018/05/20180719_1.pdf

 演習問題なども用意されており,中身が充実しています.さらなる高度化を目指すには,各センターの広報誌の記事にもヒントが見つかることもございます.
東北大 SENAChttps://www.ss.cc.tohoku.ac.jp/refer/senac.html
大阪大 HPCジャーナル:http://www.hpc.cmc.osaka-u.ac.jp/publish/publicdatalist/
実際,小職もこれらの資料から技術修得しました.
(個人的な感想ですが,ベクトル化の導入自体は並列化よりも簡単です.)
(チューニングには時間を要しますが,サポート無しでも十分に性能は上げられます.)
長文となりましたが,少しでも参考になれば幸いです.

※NEC補足
補足となりますが、NECではAurora Forum Webなどで、以下のドキュメントを公開しております、ご参考になれば幸いです。

・チューニングガイド(日本語)
Primer for vector programming using the SX-Aurora TSUBASA 執筆者:東北大学 滝沢教授
(SX-Aurora TSUBASAではじめるベクトルプログラミング)
https://www.hpc.nec/forums/topic?id=pNac4z
SX-Aurora TSUBASAにおける高速化手法のご紹介 講演者:NEC 渡部 修
(2018年7月実施のSX-Aurora TSUBASAフォーラム講演資料 会員登録必要)
https://jpn.nec.com/hpc/sxauroratsubasa/auroraforum20180727.html
・チューニングガイド(英語)
Aurora Vectorization Training 執筆者:NECドイツ Felix Uhl
https://www.hpc.nec/forums/topic?id=p8kc9Z
Performance Tuning Guide for the VE 執筆者:NEC Technologies India Raghu Mathur
https://www.hpc.nec/forums/topic?id=pwdcB9
・チューニング関連のスレッド
質問や、ご自身のチューニング関連トピックスを投稿ください。
SX-Aurora TSUBASAのコミュニティサイトですので、有効活用ください。
https://www.hpc.nec/forums/board/list?boardId=p4OHmn

また、お客様サイトでの説明など、ご要望あれば、下記へお問い合わせください。

NEC AIプラットフォーム事業部 お問い合わせ先
info@hpc.jp.nec.com

 4  ご質問内容:

 PHASE/0 などで実行可能な第一原理計算を加速させるためにアニーリングが活用されている事例があれば、ご教示頂きたい。

=========================================
回答者:
NEC AIプラットフォーム事業部 
マネージャ 長谷部 賀洋

回答:
第一原理計算かどうか不明ですが、同じ分子構造最適化という観点では弊社ではありませんがシミュレーションベースでの事例はある様です。
(タンパク質の再安定構造予測など)

講演資料を期間限定で公開いたします

2020年3月24、26日開催のSX-Aurora TSUBASAフォーラムの講演資料を期間限定で公開いたします

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本件に関するお客様からのお問い合わせ先

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AIプラットフォーム事業部
E-Mail:seminar@hpc.jp.nec.com

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