1. 第4回札幌SoftLayer 勉強会
札幌だから話すスパコンの世界
- ここだけの話とHPC on SoftLayer -
2014年11月
柴田直樹
Twitter: @naoki4277

2. 自己紹介
氏名: 柴田直樹(しばたなおき)
Xtreme Design Labo. 代表(SoftLayer Catalyst Partner)
同志社大学イノベーティブコンピューティング研究センター嘱託研究員
勤務先: ニスコム株式会社ソリューション部
主席クラウドソリューションアーキテクト兼エバンジェリスト
経歴とか: 測量士→ITベンチャー→日本HP→マイクロソフト→日本IBM→CRAY
Inc．→ 個人事業主← ｲﾏｺｺ15年間ほぼスパコン界に生息
IBMとの関わり: System x テクノロジーエバンジェリスト(2010-2013)
好きなもの: F1 とかホビーラジコンとかハイパフォーマンスなもの
SoftLayerの好きなサービス: もちろん「Bare metal 」
Twitter:@naoki4277 (資料公開先)

3. それでは･･･
業界15年目の
スパコンアーキテクトが
HPCの話
を駆け足で説明します!!
3
Twitter:@naoki4277

4. HPC(High Performance Computing)
ってどんなこと?
=

5. HPC とスーパーコンピュータってなに?
• High Performance Computing (HPC)
– Wikipedia:計算科学のために必要な数理からコン
ピュータシステム技術までに及ぶ総合的な学問分野
である
• 簡単に言えば、一般的に利用するコンピューター
でとは桁違いの計算を行う技術
• スーパーコンピューター
– Wikipedia:、科学技術計算を主要目的とする大規模
コンピュータである。日本国内での略称はスパコン。
• 簡単に言えば、一般的に利用するコンピューター
の処理能力を桁違いに上回る計算機システム

6. コンピュータとスーパーコンピュータの
違いは乗用車とF1と同じ
• 基本技術は同一大きさ以外見た目も似ている
• どちらも同じメーカーが作っていることが多い
• 価格と開発費用は桁違い
• 性能も桁違い
• 誰でも操縦できる訳では無い
• 技術は継承されていく

7. 7
世界トップクラスの
スーパーコンピューター
• 世界1位2位4位を見てみましょう!!
China(NUDT): Tianhe-2
Japan(RIKEN): K Computer
United Status(ORNL): Titan
3,120,000コア33.8PFlops 560,640コア17.6PFlops
世界4位が日本最速
705,024コア17.2PFlops

8. 世界1位を獲得した日本のスパコン
数値風洞航空宇宙技術研究所(1993-1995) CP-PACS 筑波大学(1996)
日立SR2201 東京大学(1996)
地球シミュレータJAMSTEC (2002-2004) 京コンピュータ理化学研究所(2011)

9. 日本一のスパコン「京」はいくらなのか?
• 2011年の世界一高速なコンピュータ
• 構築費:1120億円
• 運用費:80億円/年
• CPUコア数:705,024コア
• 富士通による独自開発*公開データから抜粋

10. HPCなのでスパコンの実機を紹介!!
国内最大のクラスタ型スパコンCOMA (PACS-IX)
• 理論ピーク性能: 1PFlops
• 搭載コア数: 約55000コア
(アクセラレータ含む)
• メモリ量: 25000GB
• バイセクションバンド幅:
2.75TB/sec
• 高速ファイルシステム:
Lustre 1.5PB
• OS: CentOS + RedHat
* 筑波大学計算科学研究センター公式発表資料より
Twitter:@naoki4277

11. 実はHPC(スパコン)こそ
クラウド利用がすんなり受け入れられる
• もともと手元に無い(というか置けない・・・)
• つまりもともとリモートログイン
+ バッチシステムで利用している
• 長い選定から設計、導入までの期間
• リソースが足りなくなる(待機列に並ぶ)こと
も多いのでElasticな環境が欲しい
• ID毎に使用量がカウントされ課金される
(後払いですけど。。)
• 実は結構大きなシステムトラブルが起こる。。
Twitter:@naoki4277

12. じゃあなぜクラウド化しないの??
• 最高の演算能力とスループットがクラウ
ド環境には無かった。(性能出ない・・)
• データの取り扱いにセキュリティ指針
の策定が必要
• SIサービスを提案する会社が少ない
(ハードウェアを提案した方が・・・)
• アプリケーションベンダーの思い
• 製造業が使う場合のリスク
Twitter:@naoki4277

13. SoftLayerにはHPCを満足する要素が
ほぼ揃ってる(まだ要望あり!!)
ベアメタル
サーバー
Virtual Server にも対応して!!
InfiniBand FDR ローカルに
SSD
GPU
K10, K2GRID
高速
ファイル
システム
純粋なIaaS
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K20は?
Haswell 安くして!!
GPFS 東京DCで!!

14. でも意外とシンプルな構成
になっているその構成
14
ログインノード
外部とのやりとり
外部からのログインや開発環境
ヘッドノード
スパコンへの
ジョブ投入・監視管理ノード
InfiniBand(高速インターコネクト)
演算ノード演算ノード演算ノード・・・演算ノード
共有高速ファイルシステム
Twitter:@naoki4277

15. システム構成は「一択」!! 設計しません
継続デリバリー形式のHPCクラウドを浸透させたいと思います
Solid HPC Cloud Cluster ( Baremetal or VM )
From 4 Compute nodes + 1 Headnode with
SLURM
HPC Headnode
Portal UI
(Virtual Server)
HPC
Compute nodes
(Baremetal or VM)
HPC Flex Image for SoftLayer
• CentOS (6.5 or Latest)
• OpenMPI + GCC
• Job Scheduler (SLURM)
• System Parameter Tuning
• Custom Application setup
(Option)
• High Performance
Development Tools
(Option)
Shared
Disk
High Speed
File Transfer
(Option)
Web Portal
+
Job Submit
Client
+
Simple HPC Portal for SoftLayer ( CLI/GUI )
• Simple Web UI and Command line Interface
• Simple command for deploy HPC Cluster or Servers
• Simple management and monitoring VM and Baremetal Servers
• Simple Web interface of SLURM Job Manager(Job Scheduler)
• File Upload/Download utility (HighSpeed Option)
• Simple checking Billing Information
• Simple ID management, Security Check
> CLI
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16. HPC Cloud 第一章を具現化している
「NISCOM OptiClouds for HPC」
詳細は
http://opticlouds.jp/ まで!!

17. HPC Cloud 統合ポータル
NISCOM OptiClouds HPC FrontGate 開発中!!
• シンプルかつ必要な機能を統合
• まずはSoftLayer版を開発!!

18. 最後に
• ハイパフォーマンスクラウドの実装など
その他業務でお手伝いできることがあれば
ご連絡ください。
• SoftLayerのポータルツールの開発など
お気軽にご相談ください。
• ニスコム株式会社のクラウドサービス
「OptiClouds」を是非よろしく
お願いします!! http://opticlouds.jp/
Twitter:@naoki4277