NEC HPC製品のご紹介
SXシリーズ、TX7シリーズ
PCクラスタNEC Corporation
March 5, 2004

12

ＮＥＣ ＨＰＣサーバ・ファミリ

大規模・大容量の先端分野
大規模・大容量の先端分野
・気候／環境・航空宇宙
・材料
・原子力・流体
・衝突解析
・音振解析

ハイエンドＨＰＣ
スーパーコン
ピュータ
SXシリーズ
SXシリーズベクトルスーパーコンピュータ
HPCサーバ
HPCサーバSXSX-6i

GFS(Global File System)
TX7シ
TX7シ
リーズ

スカラサーバ

ＩＰＦ(*)サーバ
・ＥＤＡ
・化学
・構造解析
・機械・設計・流体

iStorage
ＩＡワークステーション

Express5
800/50シ
800/50シ
リーズ

ＰＣクラスタExpress5800/Pa
rallel PCPCCluster

小〜中規模計算
小〜中規模計算(*)IPF : Itanium Processor Family
3EMC

日立

ＳＸシリーズ ラインナップ
マルチノードモデルで、最大
2048CPU/16TBメモリ
2048CPU/16TBメモリ

ピーク性能
282GFLOPS282GFLOPS

9世界最高速1チップベクトルプロセッサ
9優れたコストパフォーマンス設置性
9実績あるオペレーティングシステム
SUPER-UX
スーパーコンピュータ SX-7
4-32CPU/32-256GBメモリ

64GFLOPS
64GFLOPS

マルチノードモデルで、最大1024CPU/8TBメモリ
1024CPU/8TBメモリ

ベクトルプロセッサ

35GFLOPS

HPCサーバ SX-6i
ベクトルアーキテクチャ

16GFLOPS
16GFLOPS

スーパーコンピュータ SX-6
8GFLOPS

1CPU/4-8GBメモリ

2-8CPU/16-64GBメモリ

ベクトル処理では、1つの命令で一度にたくさんのデータを処理することができます。またその高性能なCPU性能を十分に発揮させるための高いメモリデータ転送性能も特長の1つです。大規模なデータで多くの演算を必要とするジョブを処理するのに適しています。

拡張性4スーパーコンピュータ ＳＸの特長①世界最高速１チップベクトルプロセッサの採用
NECの先進CMOSテクノロジの採用により、1チップベクトルプロセッサを実現し、1プロセッサ当り最大8.83GFLOPSの世界最高クラス性能を実現。

②大容量共有メモリ型モデルの実現
使い勝手に優れた共有メモリアーキテクチャを重視し、最大32CPU/256GBの大容量共有メモリ型モデル(シングルノード）を提供。また、複数のシングルノードを超高速スイッチで最大64ノード接続し、最大18TFLOPS・16TBのマルチノードシステムまで接続可能。

③マルチノードサポートを強化したＯＳおよびミドルウェア
スーパーコンピュータ用の機能モデルSX-6同様使い勝手に優れた共有メモリアーキテ
クチャを重視し、最大32CPU/256GBの大容量共有メモリ型モデル(シングルノード）を提供。
また、複数のシングルノードを超高速スイッチで最大64ノード接続し、最大18TFLOPS・16TBのマルチノードシステムまで接続

海洋循環シミュレーションのRVSLIBによる可視化（提供：オーストラリア気象庁）

野球の変化球のシミュレーション（提供：理化学研究所）

5

PAM-CRASHによる自動車の衝突解析（提供：日本イーエスアイ㈱）ＳＸプロセッサアーキテクチャ

中央処理装置（CPU）（1ｃｈｉｐ）
ベクトルユニット
×８

マスクレジスタマスク演算

主 記 憶 装 置 ︵ＭＭＵ︶

論理演算
乗
ベクトルレジスタ

ロード／ストア

算加算／シフト
除算

スカラユニット
キャッシュ
メモリ

スカラレジスタ

入出力処理装置 （ＩＯＰ）

6スカラ演算パイプライン

最大 ４ＩＯＰＨＰＣサーバ SX-6i 〜ＳＸ-６のパワーを１ボックスに凝縮〜
主な特長①超小型パーソナルスーパーコンピュータ−ワンボックスタイプ（デスクサイド、ラックマウント）
野球の変化球のシミュレーション（提供：理化学研究所）②世界最高速１チップベクトルプロセッサ

PAM-CRASHによる自動車の衝突解析（提供：日本イーエスアイ㈱）−８ＧＦＬＯＰＳ／ＣＰＵ、１ＣＰＵモデル
スーパーコンピュータSX-6シリーズと同じCPU使用。

③優れたコストパフォーマンスとパソコン同等の設置性

スーパーコンピュータ
技術の集結−世界一低価格なスーパーコンピュータ
約１３００万円／台（システム価格）〜−SYSTEM Vに準拠し、BSD機能も取り込んだSUPER-UXを提供。
−コンパイラやツール等開発環境も充実。

700mm④業界標準UNIX OSと充実した開発・利用環境
1チップベクトル
450m⑤豊富なアプリケーションソフトウェア

m073

８ＧＦＬＯＰＳ／８ＧＢ
7mm

ＳＸ言語・ツールの特長
利用しやすい充実したソフトウェア開発環境

自動ベクトル化／並列化機能を搭載した強力なコンパイラ群
・FORTRAN90/SX・C++/SX

並列処理のサポート
・OpenMP・MPI2/SX・HPF/SX V2(HPF2.0)

クロス環境／利用環境

GUIベースの統合プログラム
開発環境（PSUITE）

・クロスコンパイラ
FORTRAN90/SXクロス
C++/SXクロス
・PSUITE
・MPI2/SX・HPF/SX V2(HPF2.0)
・WSCE

・プログラム開発支援
・デバッグ支援・チューニング支援

8

ＳＸシリーズロードマップ
１９９９

２０００

２００１

２００２

２００３

２００４

SX-6
Clock Up
SX-6

SX-7

SX-5f

9GF・8ＧＢ/CPU
７２ＧＦ／ノード

SX-5

8GF・8ＧＢ/CPU 8.8ＧＦ・8GB /CPU
281ＧＦ ／ノード
10GF・16ＧＢ/CPU 64ＧＦ／ノード
8GF・８ＧＢ/CPU 160ＧＦ／ノード
１２８ＧＦ／ノード

1chipベクトルプロセッサ

ＳＸシリーズの発展と開発思想①ＨＰＣをリードする
実績と安心の将来性②優れたｱｰｷﾃｸﾁｬの継承と高実効性能③洗練と充実のサポート

最新テクノロジ採用の継続によりＨＰＣ市場ニーズにマッチするプライスパフォーマンスを実現したＳＸシリーズを提供します。

ユーザ資産を最大限に保証する互換性・移行性を守ります。
また、並列ベクトルマシンによる高実効性能が引き継がれます。

蓄積されたHPC技術に基づくサポート・サービスを提供できます。
また、業界標準規格に準拠した使い易いソフトウェア開発環境もサポートしています。

910

ＴＸ７シリーズ ラインナップ
ピーク性能
192GFLOPS
192GFLOPS

92GFLOPS
92GFLOPS

i9510〜32CPU/〜512GBメモリ
48GFLOPS
48GFLOPS

i9010〜16CPU/〜256GBメモリ

i6010〜8CPU/〜64GBメモリ

NX7700/i4410〜4CPU/〜64GBメモリ
4GFLOPS
4GFLOPS NX7700/i2010〜2CPU/〜24GBメモリ

拡張性

11

IPFアーキテクチャ
IntelR ItaniumR Processor Family（IPF）とは、ItaniumRアーキテクチャに基づいたインテル社64ビットCPU(中央演算処理装置)の総称です。
EPIC （Explicitly Parallel Instruction Computing：明示的並列命令コンピューティング）アーキテクチャ
アコの思想をベースにし、高速な並列実行命令を行えるのが特長です。
チ ド ルル
IPFアーキテクチャ上では、HP-UX/Windows/Linuxの3OSがサポートされています。
マ レッ /サイク+IC チス 命令EP
N

テクノロジによる性能改善以上に性能を向上する為にはItanium

性能

IPFの優位性IPFの優位性・ ・将来性
将来性
・ ・性能
性能

86~

新アーキテクチャ採用が不可欠

ス

2~3命令/
命令/サイクル
分岐予測
マルチプロセッサ
1命令/命令/サイクル

C
RIS
ン
ライ
プ
半導体によるパイ
性能改善

Out‑
Out‑of‑of‑Order制御
Order制御
投機実行
4レベルの分岐予測
ノンブロッキング
キャッシュ
Register Renaming

・HWによる並列化
・並列化HWの複雑/大規模化にともないHW利用効率が悪化＝＞スーパスカラ型の限界！

1命令以下/
命令以下/サイクル

1985

8×6~IC サイクル
P
E 命令/
カラ ンス
イ
パスー ーパパイプラ4命令/命令/サイクル

1980

ル/マ

1990

121995

Power4/5
Opteron
SPARC

+テクチャ
キーア
従来/ア/
マルチコ ドレッマルチスEPIC・コンパイラにより並列化
・HW資源を最大限有効に使用可能

2000

2005 西暦

IPFサーバ TX7シリーズ
NEC製ﾁｯﾌﾟｾｯﾄ・ﾌｧｰﾑｳｪｱ技術で世界最高の性能・信頼性を追求。
優れたコストパフォーマンス
高性能

172.3GF
143.3 GF

最新のItanium2(1.3/1.4/1.5GHz）プロセッサ搭載。

IBMpSeries
Power4+
1.7GHz x 32

IPF性能を引き出すNEC独自のチップセット技術。

NEC
TX7/i9510
ItaniumR2
1.5GHz x 32

Linpack HPC

拡張性

100%
IBM
40%
NEC
GFLOPS単価
GFLOPS単価
32P $ / GFLOP

汎用CPU 32wayで世界最高性能クラス！

最大32CPU、メモリ512GB、112PCIスロット搭載可能。

実行時間︵セル構造・クロスバネットワーク

10LSLS-DYNAでのベンチマーク性能
DYNAでのベンチマーク性能
Neon Frontal Crash, 28万要素
28万要素

98

4CPU搭載可能なセルを高速なクロスバ・スイッチで接続。

761 CPU
4 CPUH 5)

柔軟性

432

OS:Linux,HP-UXを採用。

10

パーティショニング機能により、２つのOSを１筐体内で利用可能。

TX7/Linux(SMP970)

13

IBM/Power4 HP/alpha(SMP960)(SMP960)

ＴＸ７シリーズ システムアーキテクチャ
TX7シリーズは、4CPUまでを1つの構成単位（セル）とし、セルを高速なクロスバ・スイッチで接続するシステム構成です。
最大セル

セル

CPU、メモリ、NEC製チップセット（セルコントローラ、メモリコントローラ）から構成され、最大4CPU/16GBまで搭載で6.4GB/s
きます。セルコントローラが、各構成要素間のデータトラフィックを制御し、それぞれ高速なバスで接続されています。 12.8GB/s（最大4CPU/16GB）
Itanium2
Itanium2

Itanium2
Itanium2

Itanium2
Itanium2

8セ
ルまで

Itanium2
Itanium2
メモリコントローラ
メモリコントローラ

セル
セル
コントローラコントローラクロスバ・スイッチ

メモリコントローラ
メモリコントローラ

クロスバ・スイッチは、各セルとI/Oブリッジを接続します。
非常に高速なデータ転送性能を持っており、最大構成時のスループットは、102.4GB/sと非常に高いデータ転送性能を実現しています。

12.8GB/s

高速入出力
6.4GB/s
I/Oサブシステムには、先進のPCI-Xバスを採用。最大112スロットまで搭載可能で、将来の高速I/O要求増加へも対応可能な高速入出力をサポートします。

PCI-X
最大112スロットまで

DDR
DIMMs

クロスバ・スイッチ
クロスバ・スイッチ
PCI-X ブリッジ
PCI-X ブリッジ
PCI
PCIPCI-Xブリッジ
PCI-Xブリッジ
PCI-X
bridgePCI-X
bridgePCI-Xbridge
PCI-Xbridge
14
PCI-X
スロット
PCI-X
bridgePCI-X
bridgePCI-X
bridge
14
PCI-X
slots
PCI-X
bridgePCI-X
bridge
14
PCI-X
slots
PCI-X
bridgePCI-X
bridge
14
PCI-X
slots
PCI-X
bridgePCI-X
bridge1414PCI-X
slots
PCI-X
PCI-X slots bridge

14
14PCI-X
PCI-Xslots
slots

14

標準I/Oなどで２スロット使用（１台目）

モデルｉ９５１０の場合

Linux上の開発ツール
FORTRAN95コンパイラ、C/C++コンパイラ

ANSI/ISO規格に準拠し、TX7シリーズの性能を引き出すために次のような高度な最適化機
能をサポート−命令レベルの並列スケジューリング
−ループレベルの最適化、ソフトウェアパイプラインなど−手続きのインライン展開や手続き間解析−キャッシュ利用の最適化（プリフェッチの生成など）

また64ビットメモリアドレッシングや、自動並列化およびOpenMPによる32CPUまでの共有メ
モリ並列処理をサポート、大規模なプログラムにもスムーズに対応可能並列処理−MPI（Message Passing Interface）
FortranおよびC/C++言語から呼び出し可能な高性能なMPIライブラリを提供−HPF（High Performance Fortran）
HPFは、並列処理向けのFortran言語拡張であり、従来のFortran言語で記述されたプログラムにわずかな指示行を追加するだけでプログラムを簡単に並列化可能。
標準的なHPF2.0仕様に準拠、HPF/JA1.0仕様もサポート。

数学ライブラリ

高度に最適化された数学ライブラリを提供−科学技術計算ライブラリ ASLシリーズ−数値計算ライブラリ MathKeisan
15i4410、i2010の特長
高い性能・高い拡張性を実現

i4410システムイメージ

最新のItanium2(1.3/1.4/1.5GHz)(*)を最大2あるいは4CPU搭載可能。
I/Oスロットは、6スロット(i4410)まで拡張可能。
優れた設置性
省スペースを考えたコンパクトな筐体デザイン。2mキャビネットに最大20台(i2010)あるいは5台(i4410)搭載可能。
最新のオペレーティングシステム(*) i2010のみ搭載しております。
16

最新のHp-UX 11i V2をサポート。
HP-UX 11i V2スペースはItanium2
考えた向けに最適化されており、運用管理・セキュリティ面での強化がなされています。

IPFサーバ ロードマップ
パフォーマンス

Montecitoる
能よ可 Itanium® 2にドトItanium®
ーッレケグ
ソプ
プロセッサ
一同 ・アッサ
リフレッシュ
ッセ
Itanium®
2
Itanium®
プロ
プロセッサ
6MB
プロセッサ6MB
Itanium®® 2

Itanium®®
TX7/AzusA

16way

2001

2003年発表
HP-UX/Linux搭載機
Windows搭載機

2002年7月発表
TX7シリーズ（科学技術計算）

32way
16way

i9510 32way
i9010 16way

8way

i6010 8way

2003

2002
17・高性能・高スケーラビリティー・高信頼・投資保護

2004

2005

18

Express5800/Parallel PC-Cluster製品ラインナップ
・サーバ
New!
−ブレードサーバ「Express5800/BladeServer」− Xeonプロセッサ薄型ラックサーバ「Express5800/120Rd-1」

New!

RackSeｒver

・ネットワーク
オンボードGigabit Ethernet
Myrinet2000インタフェース
・Linux OS
RedHat LinuxSuSE
Turbo LinuxNew!

・PCクラスタシステムソフト
SCore型クラスタ
Beowulf型クラスタ

BladeSeｒver
Express5800/Parallel PC-Cluster

PCクラスタ構築に必要なハード・ソフト構成を検証し、短期間で確実にシステム構築
19

BladeServer新商品の特長■１ボード上にXeon2.0/2.8/3.06GHzを最大2CPUまで搭載可能■メモリ最大4GBまで拡張可能■HotPlug対応の3.5インチSCSI-HDD（on board RAID）サポート■1000BASE-Tを標準で2ポート用意
メモリ ECC付きメモリ採用
ECC付きメモリ採用

拡張スロット

最大４GBまで拡張可能
最大４GBまで拡張可能

拡張スロット×1を実現
拡張スロット×1を実現
CPU
CPUBlade毎に拡張ボードBlade毎に拡張ボードを搭載可能
を搭載可能

CPU最大最大2CPU搭載可能
2CPU搭載可能

CPU

電源

CPU

CPUﾌﾞﾚｰﾄ（最大6枚）ﾞ

SCSI-HDD（最大12台）HotPlug
対応

電源

RAID0,1

HotPlug
対応

RAID0,1

HotPlug
対応

電源
RAID0,1

HotPlug
対応

RAID0,1

HotPlug
対応

RAID0,1

HotPlug
対応

HotPlug
対応
HotPlug
対応

電源

LAN
RAID0,1

標準で1000BASE-T×2を実現
標準で1000BASE-T×2を実現(Xeonモデル)(Xeonモデル)
20ブレード収納ユニット内イメージ図（4U）

HotPlug
対応

420Ma用収納ユニットの特長■CPUブレードとHDDを独立して交換可能■ハードディスクや電源のHotPlugに対応■ケーブルを集約、モジュール構造の採用により保守を容易化

冗長構成
冗長構成(+1)可能(+1)可能電源ユニットLANケーブル

効率的なケーブル配線
バックパネルにLANケーブル
バックパネルにLANケーブルをあらかじめ配線をあらかじめ配線

電源ケーブル

容易なケーブリングを実現
容易なケーブリングを実現

CPU Blade収納用Slot

1台分のサーバイメージ・ラック型サーバと同等の高性能プロセッサ・ラック型サーバと同等の高性能プロセッサをサーバ当たりをサーバ当たり ２個搭載２個搭載
・最大6枚実装可能・最大6枚実装可能
・他のServer稼動中に増設・交換可能
・他のServer稼動中に増設・交換可能

HDD
CPUブレード

HDD

6× 台

HDD用Slot・サーバ稼働実績豊富な・サーバ稼働実績豊富な
高信頼性ハードディスク
高信頼性ハードディスクをサーバ当たり２個搭載をサーバ当たり２個搭載
・最大12台実装可能
・最大12台実装可能
・HotPlug対応SCSI(U320)
・HotPlug対応SCSI(U320)
3.5“HDD採用
3.5“HDD採用

高さ ４ＵブレードとHDDは別実装→ HDDのみの交換が可能
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背面イメージ
電源ﾕﾆｯﾄ（HotPlug対応）

LANﾎﾟｰﾄNECブレードサーバ優位点
スーパーコンピュータ開発で培った冷却設計技術により、スーパーコンピュータ開発で培った冷却設計技術により、高性能
CPU・高信頼度ディスクの高密度実装を実現
高性能CPU・高信頼度ディスクの高密度実装を実現
ラック型サーバと同等の当社採用
当社採用 高性能プロセッサ を発熱量

プロセッサの性能／発熱量分布(Xeonプロセッサ 3.06GHz）

サーバ当たり ２個搭載

他社ブレード他社ブレード

性能ブ
D
D
H

当社採用
当社採用

ハードディスクの発熱量
3.5型
他社ブレード他社ブレード2.5型
モバイルノート向け

回転速度

レー

ド

ブレードとHDDは別実装→ HDDのみの交換が可能(他社ブレードサーバは、ブレー ド上にHDDが実装)

サーバ稼働実績豊富な
高信頼性ハードディスク をサーバ当たり ２個搭載
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HPCエンジニアリングセンター
並列PCクラスタコンピューティング技術の研究開発センタ
お客様NEC営業部門

販売パートナー様APベンダー様

サポート

サポート

HPCエンジニアリングセンター http://www.nechpec.com/
・クラスタシステムソフトウェアの開発
・テクニカルサポート
・アプリケーションのポーティング支援、サイジング・ベンチマーク（センターマシン利用）

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