Cray とインテルが京都大学の並列処理を強化

Cray とインテルが京都大学の並列処理を強化

Cray とインテルが京都大学の並列処理を強化

京都大学は、海外の各地にも拠点を展開する世界的な研究教育機関です。学内には、スーパーコンピューティングを活用して、さまざまな学問分野で世界レベルの知識・情報の構築に貢献している広範な研究コミュニティーがあり、その範囲は経済学、気象・気候学・遺伝子学と多岐にわたります。京都大学学術情報メディアセンター (ACCMS) の中島浩教授は、「ここでは実にさまざまな研究分野を支援しています。本学のスーパーコンピューターは全国の HPC 研究者に広く開放されており、そうした意味で非常に汎用性があります」と述べています。

課題
中島教授が統括する ACCMS のスーパーコンピューター・システム運用委員会は、 ...京都大学におけるスーパーコンピューターの調達と運用を担当しています。「また、教授としては、スーパーコンピューティングでさまざまな研究活動を進め、特にハイパフォーマンス・プログラミングの分野に取り組んでいます。自動負荷分散による粒子シミュレーションのメニーコア・プロセッサー向けフレームワークなど、本学のスーパーコンピューターの利用者と協力して進めている研究テーマもあります」(中島教授)

2015年、京都大学の老朽化したスーパーコンピューティング・システムは、刷新の時期を迎えていました。当時のシステムにはインテルとほかのプロセッサーが搭載されていましたが、一部は何世代も前のモデルだったのです。新システムの要件として、「インテル® Xeon® プロセッサー (開発コード名: Haswell または Broadwell) クラスの性能を備えた」デュアルソケットと 4 ソケットの x86 プロセッサーの組み合わせが指定されましたが、 これは京都大学が SIMD 演算機能の進歩によって強化された並列処理がもたらす価値に特に注目していたためです。学内のユーザーは、コード内の並列処理を増やすために、MPI/OpenMP プログラミング・モデルをすでに利用していたという背景もありました。「我々のチームは、256 ビットや 512 ビットの SIMD 幅のベクトル演算を十分理解していました。ワイド SIMD を活用するためのアプリケーションの改良は、過去に MPI や OpenMP で実現してきた改良に共通すると考えています。SIMD では、CUDA* や OpenACC によるプログラミングのような分割を伴う変更がなく、段階的な改良が可能になるからです」(中島教授)。そのため新システムのノードとして、インテル® Xeon Phi™ プロセッサー・クラスの性能要件も指定されました。

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