NECのHPCソリューションのご紹介

2012年12月14日
日本電気株式会社

HPCクラスタソリューション「LXシリーズ」▌ HPCクラスタシステムで必要とされる様々なコンポーネントを組み合わせて、お客様の利用環境やアプリケーションに合わせた最適なシステム／ソリューションをご提供いたします。

ソリューション
HPCクラスタソリューション
プラットフォーム

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保守サポートLXシリーズ：サーバラインナップ▌ HPC専用モデル
 HPC領域向けに特にニーズのある機能をもったHPC専用モデル
最新プロセッサ搭載、高密度実装、インフィニバンド対応、GPGPU対応 等＜Twinサーバ＞
NEW＜GPUサーバ＞※GPU組込モデル
NEW＜GPUワークステーション＞＜計算ブレード＞

GPUブレード

高クロックCPU
オンボード IB

Passive GPU
最大4GPU

Active GPU
最大4GPUNEW

高密度実装
オンボード IB

Passive GPU
最大3GPU

ラックマウント/タワー型
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Active GPU
最大2GPU

Storageブレード

Twinブレード＜エンクロージャ＞

7Uサイズに10ブレード収納ブレード型

省電力システムの提案（ハードウェア）▌ Twinサーバ / ブレードサーバ

サーバ18ノード+IBスイッチ1台の消費電力比較[kW] ファンなどのパーツの共通化、高効率電源ユニットの採用などにより、ハードウェアとしての省電力化を追求し、エコなHPCシステムを提案

16%省電力98765432
10
1U Server▌ GPUサーバ

Twin Server

Blade Server

MW-STUDIOでの性能例と消費電力

実行時間(秒) GPGPUなどのアクセラレータの活用により、電力あたりのアプリケーション性能を向上させ、エコなHPCシステムを提案

23%省電力

50000

400W

400W

40000

1node
8core

1node
8core

30000
20000
10000

800W
2node 1200W
16core4node
32core

620W
1node
840W
8core
1node+
1GPU 8core+
2GPU0CPU

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CPU+GPU

省電力システムの提案（運用面）▌ ジョブ管理/リソース管理ソフトウェアによる省電力運用
 SLURMによる社内環境の電力制御運用の例
[Wh]

[Wh]

3,000,000

7,000,000
2,500,000
6,000,000
2,000,000

5,000,000
4,000,000

1,500,000

3,000,000
1,000,000
2,000,000
500,000

1,000,000
00
７月
Allways ON

８月
Auto OFF

９月

Total
Allways ON

Auto OFF

Queueにジョブが入った時点で必要なノードを起動してジョブを実行、一定以上時間idleのノードはshutdown という運用

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LXシリーズ：Twinサーバ▌Twinサーバの特長
 高密度実装に特化した2U-Twin2タイプと高クロックCPUに対応した2U-Twinタイプの2モデルを用意
 いずれのモデルもオンボードでInfiniBand(QDR/FDR)をサポート
 80 PLUS Platinum対応の高効率電源ユニットを採用
モデル名

2U-Twin2サーバ [406Rd-2]
2Uシャーシに4ノード搭載

2U-Twinサーバ [206Rd-2]
2Uシャーシに2ノード搭載

インテル®Xeon®プロセッサー
E5-2600製品ファミリー 最大2台
(TDP 130W CPU)

インテル®Xeon®プロセッサー
E5-2600製品ファミリー 最大2台
(TDP 135W CPU)

筐体イメージ

CPU

メモリ

DDR3-1600 Reg. ECC 8DIMM / 16DIMM

HDD

2.5インチ 最大6台

3.5インチ 最大6台

オンボード
InfiniBand

QDR(40Gbps) 1ポート
FDR(56Gbps) 1ポート

QDR(40Gbps) 1ポート
FDR(56Gbps) 1ポート

電源ユニット1620W x 2(80 PLUS Platinum対応)

1280W x 2(80 PLUS Platinum対応)

出荷開始月(予定)

出荷開始済

CY2013 1Q

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LXシリーズ：GPUサーバ（GPU組込みモデル）▌ GPUサーバの特長
 組込みタイプのNVIDIA Tesla K20/K20X、および、インテル Xeon Phi に対応 3枚(ラック型)～4枚(タワー型)のGPU(アクセラレータ)を搭載可能
モデル名

1U-GPUサーバ [104Rd-1G]
1Uラックマウント型筐体に3GPU搭載

4U-GPUサーバ [108Td-4G TypeM]
4Uタワー型筐体に4GPU搭載

CPU

インテル®Xeon®プロセッサー
E5-2600製品ファミリー 最大2台
(TDP 115W CPU)

インテル®Xeon®プロセッサー
E5-2600製品ファミリー 最大2台
(TDP 150W CPU)

メモリ

DDR3-1600 Reg. ECC 8DIMM

DDR3-1600 Reg. ECC 16DIMM

HDD

2.5インチ 最大4台

3.5インチ 最大8台

対応GPU

NVIDIA Tesla M2075/M2090
NVIDIA Tesla K20/K20X
Intel Xeon Phi

NVIDIA Tesla M2075/M2090
NVIDIA Tesla K20/K20X
Intel Xeon Phi

電源ユニット1800W x 2(80 PLUS Platinum対応)

1620W x 2(80 PLUS Platinum対応)

出荷開始月(予定)

出荷開始済(K20/K20X/Xeon Phi対応はCY2013 1Q予定)

CY2013 1Q

筐体イメージ

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LXシリーズ：GPU対応 静音ワークステーション▌静音ワークステーションの特長
 デスクサイド運用も可能な騒音レベル• アイドル時30.3dB、高負荷時34.8dB (30dB：ささやき声、郊外の深夜程度)

 ノードあたり2GPUを搭載可能(ActiveタイプGPU)
 150W CPUを搭載可能
 Infiniband 対応可能

従来のGPUサーバに比べdB値が約半分！

8060
40200

モデル名

静音ワークステーション[104Td-WG]

CPUインテル®Xeon®プロセッサー
E5-2600製品ファミリー 最大2台

メモリ

DDR3-1600 Reg. ECC 16DIMM

HDD

3.5” 最大4台 + 2.5” 最大4台

GPU

最大 2台(カードタイプ)

電源ユニット900W x 1(80 PLUS Gold対応)

出荷開始月(予定)CY2013 1Q

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108Td-4G

104Wd-Gハードウェア保守サービス▌製品の問い合わせ/障害には、全国保守拠点が迅速かつ確実に対応します。
トップクラスのクイックレスポンス•お客様からのコール受け付け後、お客様のオンサイト到着まで原則２時間で対応を開始いたします。

24時間365日対応可能•8:30～17:30（週5日）対応から24時間365日対応まで、お客様のニーズにあったメニューからお選びいただけます。

安心サポート•全国約400ヶ所の保守拠点がお客様のシステムを強力にバックアップします。
（2011年3月現在）※ 営業日8:30～17:30までに保守員が受け付けた場合。
地域、交通事情、天候等により2時間を越える場合や翌営業日対応となる場合もありますので、予めご了承ください
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アプリケーション高度化サービス▌性能強化サービス

性能分析

性能分析
•性能分析によりボトルネックを特定

高速化•分析結果に応じたプログラム改変を行い高速化

並列化

性能分析の結果から最適化へのアプローチを提案

高速化•プログラムをOpenMP、MPIなどを用いて並列化

GPUコンピューティングソリューション•GPGPU利用のコンサルティングから移植、最適化までをサポート▌機能強化サービス
プログラム設計・開発支援、機能強化支援、開発テスト作業支援
受託計算
気象・流体、計算化学など、広範な領域をサポート

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並列化

GPUコンピューティングソリューション
ソリューションメニュー
CUDA化コンサルティング
コード分析

CUDA化支援

お客様のGPUコンピューティングをバックアップ

コード移植

CUDAコード高速化
チューニング

導入時トレーニング

導入後問い合わせ

講習会

相談窓口

CUDA化コンサルティング

お客様がGPUコンピューティングを始めるにあたって、お客様のアプリケーションプログラムがGPUに適しているかどうかを分析し、GPUへの移植/最適化についてご提案いたします。

CUDA化支援

お客様のアプリケーションプログラムのGPU移植を支援いたします。

CUDAコード高速化

すでにGPUへ移植済みのアプリケーションプログラムの高速化についてご支援いたします。

導入時トレーニング

GPUを導入するにあたって、GPUのアーキテクチャの紹介、CUDAプログラミングなどの講演会を実施します。

導入後問い合わせGPU導入後の利用方法やCUDAプログラミングに関する問い合わせ対応を行います。

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GPUコンピューティングソリューション事例
姫野ベンチマークのマルチGPU実行および最適化非圧縮流体解析コードの性能評価を行うためのベンチマークコードである「姫野ベンチマークMPI版」
について、NVIDIA GPUへの移植および最適化を行い、32枚のGPUを用いて実効性能1TFLOPSを実現しました。
▌ 性能強化GPUコンピューティングにおいてその性能を引き出すには、GPUのハードウェア構造を理解した上での適切な最適化を行う必要があります。
姫野ベンチマークMPI版については、「GPU上での演算性能を向上させるための最適化」や、「GPU上のメモリとメインメモリの間のデータ転送、およびMPI通信をGPU上での演算と同時に行うことによる転送、通信時間の隠蔽」等の最適化を行いました。

GPGPU講習会▐ お客様一覧
NECは様々な調査、業務を通じてGPGPU利用のためのノウハウを蓄えてきました。そのノウハウを生かし、お客様がGPGPU利用の最初の一歩を踏み出すために有用な講習会、セミナーを開催してきました。
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 理化学研究所 様 GPUコンピューティング研究会 様 日本材料学会 分子動力学部門委員会 様 高エネルギー加速器研究機構 様 奈良先端大学 様HPC Online▌ HPC分野のクラウドサービス
 インターネットを介して 「マシン資源」 「解析アプリケーション」「技術サポート」を提供します<対象部門>
・研究開発
・製品設計
・数値解析・実験
シミュレーション業務

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HPC Online▌利用シーン例：業務量ピーク時に対応<自社への設備導入の場合>
業務ピーク時に合わせた設備投資ができない場合が多い

共用
サーバ<サービス利用の場合>
サービス利用により、リソース不足を解消。
設備導入とサービス併用によりトータルコストを削減

共用
サーバ

HPC OnLine
追加の設備投資は困難
ﾕｰｻﾞ「Job流れない…」

ﾘｿｰｽ不足保有ﾘｿｰｽ (cpu, APﾗｲｾﾝｽ)

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ﾘｿｰｽ不足を解消
業務量の変動に対応

保有ﾘｿｰｽ (cpu, APﾗｲｾﾝｽ)

常用利用もPage 15© NEC Corporation 2012