メモリ24GB、スクラッチディスク2TBの巨大Gaussianジョブ計算機

はじめに

お客様は大学の研究所の研究者の方です。研究室では実験系の研究が主だそうですが、化学計算も昔から活用されていて、主に大規模なGaussian計算を実行されているとのことです。そのための計算機環境も研究室で独自に運用されています。もちろん大学には計算センターもありますが、大規模なGaussian計算では大きなサイズのメモリやスクラッチディスクが必要となり、計算時間も月単位のオーダーとなるため、センターの利用制限を越えてしまうそうです。そのため昔から研究室で独自に計算機環境を導入し運用されているとのことでした。しかし、計算環境構築にまで人手を割り当てることはできないため、すぐにGaussian計算を開始できる状態にまで完成させたHPC計算機の納入を、HPC専門業者に依頼するようにしているとのことでした。

計算機の構想

Xeonベースの16GBメモリ、1TBスクラッチディスク搭載の、大規模Gaussianジョブ用サーバ

お客様は、弊社の計算機が、大手ベンダーの高品質な計算機をプラットホームとして採用し、最先端のHPCに対応したチューニングを施し、３年間のHPC運用サポートや当日/翌日のオンサイト保守を無償で含めて提供している、という点を評価されていました。そこで昨年度は初回として計算機を１台導入していただきました。この計算機は2006Q4の導入事例でご紹介しています。( >> Gaussian静音サーバ Xeon 4コア 1TB HDD ) 。これはGaussian用としてはかなり大きなものです。構成は、Dual-Core Xeon 3.0GHz 4コア、16GBメモリ、1TBスクラッチディスク、Gaussian正規インストールとなっています。

お客様からは、この計算機の導入と運用を通じて、弊社の迅速・確実な計算機納入や、その計算速度、信頼性、技術/運用サポートなどを多岐に評価していただきました。その結果、次の計算機も弊社が良いということになりました。２台目のご導入は2007年の春です。この計算機では、計算速度の向上を実現するためQuad-Core Xeon 8コアを採用されました。構成は、Qual-Core Xeon 2.66GHz 8コア、16GBメモリ、1TBスクラッチディスク、Gaussian正規インストールでした。お客様のご評価は、最初と同程度の価格で性能は２割程向上しておりQuad-Coreの値打ちがあったとのことでした。

16GBメモリ、1TBスクラッチディスクでも不足するGaussianジョブの出現

このように、お客様は昨年度からXeonプロセッサベースの大規模Gaussainジョブ用計算機を２台導入されています。この２台の運用において、従来は64bit機の独壇場であった大規模Gaussianジョブが、Xeon (EM64T)ベースの計算機でも実現できるのみならず、計算速度や計算規模の両面において従来の64bit機を遥かに凌駕していることを確認されました。そして、計算規模を拡大されてゆくうちに、16GBメモリ、1TBスクラッチディスクではメモリやディスクが容量不足となってしまうような巨大Gaussianジョブが出現してきたのだそうです。そこで更に大容量のメモリとディスクを搭載した計算機の導入を計画されました。

24GBメモリ、2TBスクラッチディスクを搭載したGaussian計算機の導入

お客様と、これまでの経験を活かしながら新しい計算機の構成を練りました。CPUは、現在性能を発揮しているQuad-Core Xeon 2.66GHz 8コアの継続採用で決まりました。不足しているディスク容量は1TBから2TBへと倍増させることになりました。大きなスクラッチファイルを扱うため、ディスクI/O速度も高速化する必要性があり、10,000回転の高速SASディスク7本で構成した、容量2.1TBのRAID0を採用することになりました。そのため筐体は、多数のディスクが搭載できるDPe2900Hサーバが選択されました。この筐体にはメモリは48GBまで搭載できますが、今回の構成では24GB搭載に決まりました。

ご提案したシステム

>> HPC-ProServer DPe2900H：
Quad-Core Xeon 2.66GHz 8コア、24GBメモリ、2.1TBスクラッチディスク
Gaussian正規インストール、３年間の当日/翌日オンサイト「W保守サービス」

・スクラッチディスク用として10,000回転の高速SASドライブを採用
・ SASディスクは新世代のSCSIディスクで、耐久性が高いことも特徴
・筐体はDPe2900Hサーバという堅牢なサーバ製品を採用

なお、今回も弊社に声をかけていただけたのは、以下の点を評価していただけだからだそうです。

・ GaussainをGaussian社認定の環境でビルドし、Gaussainの計算結果を安心して利用できる
・ 1週間から１ヶ月以上かかるような長時間計算を安心して実行できる安定した計算機である
・確実な納期で、システムの立ち上げも迅速で、いつもすぐに利用開始できる
・ Gaussianの挙動を熟知しており、計算機の構成から運用に関してまで一体で相談ができる
・サポート担当者がこちらの求めをよく理解してくれ、迅速・的確な対応が得られる
・担当営業も計算機や開発環境からアプリケーションまで理解しており、素早く的確に対応してくれる

ご導入

お客さまとのお約束どおり、システムを期日に納入し、オンサイト作業も順調に完了し、迅速にカットオーバーすることができました。お引渡しの際にお客様より以下のことを伺うことができました。

・今回も発注から計算機のカットオーバーまでが予定通り進行していたので安心だった
・オンサイトセットアップ時に、使い方の質問ができ、すぐに使えたので良かった
　 (旧UNIX系OSでは使用できていたことがRH系Linuxで使えなくて困っていた)
・以前にLinuxとWindows PC間のデータのやりとりで困った際も、迅速な回答で助かった

さらにお客様から、Itanium2サーバ (2CPU/SCSI-RAID0 900GB ((300GB x3)) でのGaussianの実行時関よりもQuad-Core Xeon 8コアでの実行時間の方が、半分以下に短縮しており、これは素晴らしいと教えていただきました。計算の現場では数％の高速化は、計算時間が圧倒的に長いので、１ヵ月のうちの数時間が短縮されてもあまり意味が無いのですが、２割とか半分とかの高速化はとても価値があるということでした。

また、DPe2900サーバを使用されてのご感想としては、「今までワークステーション・タイプを導入しましたが、今回はサーバ・タイプにしたことで、管理ツールが非常に充実しており、いざ困ったときに大変役に立ちそうです。」とのご感想をいただきました。これは実際に利用すると体感していただけるのですが、やはりサーバは安心感が違います。

管理ツールのご紹介
右の画面イメージはお客様にも気に入っていただけたシステム管理ツール「DELL OpenManage」の画面表示例です。このツールはブラウザベースのため、手元のパソコンからでも利用することが可能です。しかも日本語化された表示と日本語のダイアログボックスでマウスが使えますから、直感的に操作することができます。しかもこのツーだけでサーバ本体、RAIDコントローラ、ディスク筐体、RAIDを含む全てのディスクドライブ、その他のハードウェア資源の状況を全て表示させることができます。もちろん操作することも可能です。特に障害が発生した場合は急ぎますし緊張もしますから、全体を一括で操作できる統合的な管理ツールの存在は貴重です。