ISC High Performance 2017 (ISC 2017)
参加報告

下川辺隆史, 星野哲也
東京大学情報基盤センター
スーパーコンピューティング部門は、2017 年 6 月 18 日から 22 日までの間、ドイツのフランクフルトで開催された ISC High Performance 2017 (ISC 2017) に参加し、研究展示を行った。

Per rn e について

ISC High Performance は、高性能計算、ネットワーク、ストレージに関する国際会議ならびに展示会である。1986 年に初回が開催されて以来、毎年初夏に開催されており、2017 年は第 32回目を数える。従来は International Supercomputing Conference を ISC と省略したうえで、開催年が付記されており、20xy 年に開催された ISC は ISCxy と省略して呼ばれていた。他の会議との混同をさけるためか、第 30 回から、ISC High Performance 20xx という名称が使われている。
以下、本稿では ISC と略す。
本会議では、例年、スーパーコンピュータのランキングとして知られている TOP500 List が更新される。今回は 2017 年 6 月版となる。本会議では、招待講演を含む研究発表、チュートリアル、併設ワークショップ等が開催され、450 人ほどが登壇した。会議全体の参加人数は、過去最高を更新する 3,253 人を数えた。参加人数は増加の一途をたどり 2 年連続で 3,000 人を超えた。また、展示会では全世界から集まった 150 余りの企業や研究機関が展示を行った。開催場
所は、2015 年、2016 年と同じく、ドイツの空の玄関口であるフランクフルトであった。メイン
会場は Messe Frankfurt であり、併設ワークショップはメイン会場から 600m ほど離れたところにある Frankfurt Marriot Hotel で行われた。日本を含む各国からの交通 (航空) の便が良く、また空港および中央駅から会場までの距離も近い、アクセスのしやすい会場である。今年は、開催期間を通して、天候が良く、暑い日が続いた。

図スーパーコンピューティングニュース

外観 左 と- 18 -H

近辺の様子 右Vol.19,No.420172TOP500、Green500
TOP500 List (http://www.top500.org/) の 発 表 は ISC の 中 で も 特 に 注 目 の 大 き な イ ベ ン ト の一つである。TOP500 は世界中のスーパーコンピュータの性能をランク付けするもので、性能の指標としては LINPACK という連立一次方程式を解くベンチマークのスコア (演算性能) が使われている。TOP500 は 1993 年から始まり、年に 2 回、6 月の ISC と 11 月の SC にあわせて更新される。ISC における TOP500 の発表は初日のオープニングイベントに続いて行われるのが慣例となっている。

TOP500 の 1 位は、2016 年 6 月から 3 期連続で、中国 National Supercomputing Center (Wuxi) に設置された Sunway TaihuLight (神威 太湖之光とも呼ばれる) であった。Sunway TaihuLight は、

LINPACK 性能で 93.014 PFlops という驚異のスコアを叩き出しており、これは同 2 位の Tianhe-2(中国の国防科学技術大学に設置、2013 年 6 月の ISC より同リスト 6 期連続 1 位を堅持) の 33.862
PFlops を 3 倍近く上回り、本センターと筑波大学計算科学研究センターと共同で設立した最先端共同 HPC 基盤施設 (JCAHPC) が運営する国内最速のスーパーコンピュータ Oakforest-PACS(同リスト 7 位) の 13.555 PFlops の 7 倍にあたる。Sunway TaihuLight のプロセッサは、米国 Intel社製のプロセッサを用いている 2 位の Tianhe-2 と異なり、中国の自国産である。1 プロセッサあたりの理論演算性能は 3.062 TFlops であり、このプロセッサをそれぞれ 1 枚ずつ搭載した計算ノード 40,960 台により構成されるため、システム全体の理論演算性能は 125.436 PFlops に及ぶ。従って、理論演算性能に対する LINPACK の効率は 74% となる。システム全体の消費電力は 15.371 MW であり、電力あたりの性能も 6.05 GFlops/W と高い。

TOP500 の上位 10 位の顔ぶれは、前回の 2016 年 11 月のリストから変化がない。しかしながら、
こ れ ら の 中 で は 若 干 順 位 に 変 動 が あ っ た 。3 位 に は 、ス イ ス National Supercomputing Centre(CSCS) に設置されたアップグレードされた Piz Daint がランクインした。Piz Daint は、前回の 2016 年 11 月のリストで 9.779 PFlops を達成していたが、新たに NVIDIA Tesla P100 GPU を大規模に追加することで、その性能を大きく向上させ、今回は前回の倍近くの 19.590 PFlopsを達成した。日本からは、上位 10 位には、7 位に JCAHPC が運営する Oakforest-PACS が、続く 8 位に理化学研究所 計算科学研究機構に設置された「京」がランクインした。これらは 2016年 11 月から性能結果の更新はなく、Piz Daint が 3 位に入ったことで前回の 2016 年 11 月のリストから、それぞれ 1 位ずつランクを下げた。
電 力 あ た り の 性 能 を 競 う ラ ン キ ン グ で あ る Green500 List (http://www.green500.org/) はTOP500 List と合わせて毎年 6 月と 11 月に更新される。Green500 の上位 10 位は、2017 年 6 月の前 回 か ら 大 き く 変 化 し た 。1 位 は 、今 回 が 初 め て の 登 場 と な る 東 京 工 業 大 学 の TSUBAME3.0
で あ り 、14.110 GFlops/W と い う 極 め て 高 い 電 力 効 率 を 達 成 し て い る 。2 位 は 非 常 に 僅 差 で 、14.046 GFlop/W でヤフーに設置された kukai である。前回の 1 位のスコアが 9.462 GFlop/W であったことを考えると、大変に電力効率が向上している。1 位、2 位に続き、第 4 位までが全て日本のシステムとなっており、省電力化に対する日本勢の努力を垣間見ることができる。注目すべきは、上位 10 位のうち 9 システムで NVIDIA Tesla P100 を搭載しており、Tesla P100 の高い電力効率が大きく貢献していることがわかる。TOP500 第 3 位の Piz Daint は Green500 では6 位にランクインした。本センターが運営する Tesla P100 を搭載する Reedbush-H は、今回初めての登場で 8.575 GFlop/W を達成し、11 位であった。

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講演
ISC のプログラムは、招待講演と査読論文の発表講演を中心に構成される。その他にも、ポス
ター発表、展示会場での BoF や企業ブース内での発表など、様々な形式の発表が行われている。
参加者の多くが聴講する初日のキーノート講演は、Microsoft Research の Jennifer Tour Chayes
博士により、ネットワーク構造に関する研究とその応用として特定のガンに有効な可能性のある薬を推定するアルゴリズムなどについての講演が行われた。招待講演や発表講演の内容としては、勿論、いわゆる HPC 分野に関するものが大半を占めていた。昨今何かと話題となっている機械学習や深層学習などのいわゆる人工知能に関連したセッションや発表も多く行われた。
本センターからは、塙准教授と星野助教がポスター発表を行い、塙准教授が Green500 BoF で講演し、中島教授がセッション「Algorithms for Extreme Scale in Practice」の座長を務めた。
塙准教授は、密結合演算加速機構アーキテクチャ (TCA) に基づく PEACH3 ボードを Graph500の 通 信 に 適 用 し た 場 合 の 性 能 評 価 に 関 す る ポ ス タ ー を 、星 野 助 教 は Tesla P100 と Inteleon

Phi シリーズ Knights Landing の ICCG ソルバーによる性能評価に関するポスターを発表した。
Green500 BoF で の 塙 准 教 授 の 講 演 は Oakforest-PACS に お け る Green500 Le el 2 測 定 、
Reedbush-H に お け る Green500 Le el 3 測 定 の 詳 細 に つ い て で あ っ た 。Green500 に お け る
電力測定方法は、EEHPC (Energy E cient HPC) WG Power Measurement Methodology で定められている。測定に用いる電力計の精度に至るまで細かく指定されており、測定方法によって 3 つのレベルが規定されている。SC16 以降では、Version 2.0 に準拠して測定することが求められており、各レベルで時刻測定精度の許容範囲の違いはあるが、いずれも LINPACK ベンチ
マークの core phase について求めることになっている。各レベルの違いをごく大まかに述べると、Le el 1 はシステムの 1/10 以上の計算ノードの電力実測値からの外挿とインタコネクトの推図

ポスター発表を行う塙准教授 左 と星野助教 中 、で講演を行う塙准教授

右上 、座長を務める中島教授 右下

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Vol.19,No.42017測値を、Le el 2 はシステムの 1/8 以上の計算ノードを含むサブシステムの電力実測値からの外挿を、Le el 3 は実際に測定したエネルギー値 (電力の積分）を報告することとなっている。大半のシステムは Le el 1 で登録されており、Le el 2 以上で登録されているシステムは、Green500中でわずかに 15 システムである。
中島教授が座長を務めたセッションでは、来る Extreme Scale システムを考慮したライブラ
リ お よ び 計 算 手 法 に 関 す る 発 表 や 議 論 が 行 わ れ た 。講 演 は 順 に Sandia National Laboratoriesの Michael Heroux 氏 、東 京 工 業 大 学 の 横 田 理 央 氏 、Uni ersita della S izzera Italiana の Olaf

Schenk 氏によって行われた。発表は Extreme Scale におけるライブラリの立ち位置、行列の低ランク近似を用いた密行列問題の扱い、疎行列問題を対象とした LU 分解と、重要な問題を網羅したような内容であり、活発な議論が行われていた。

P による展示
本 年 度 は 昨 年 度 に 続 き 、本 学 情 報 基 盤 セ ン タ ー と し て で は な く 、筑 波 大 学 と 共 同 で 設 立 した「最先端共同 HPC 基盤施設 (JCAHPC)」としてのブース出展を行った。昨年 12 月より運用を開始した Oakforest-PACS のシステムやそれを用いたアプリケーションに関するポスター展示やパンフレット等の配布を実施した。Oakforest-PACS は本学柏キャンパスに設置され、 eon

Phi シリーズ、Knights Landing を 8,208 枚導入し、理論演算性能は 25 PFlops に及ぶ。前述した通り今回の TOP500 では 7 位で、国内最速のシステムとなっている。

図3

5

JCAHPC のブース展示の様子

終わりに次回の ISC High Performance 2018 は、今回と同じくフランクフルトの Messe Frankfurt にて開催される予定である。開催日程は、6 月 24 日から 5 日間と予定されている。

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