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研究施設の現状と将来計画（分子研リポート 2010 より転載）

8-6 計算科学研究センター
計算科学研究センターは，２０００年度の組織改組（電子計算機センターから計算科学研究センター化）にともない，従来の共同利用に加えて，理論，方法論の開発等の研究以外にも，研究の場の提供，ネットワーク業務の支援，人材育成等の新たな業務に取り組んできているところであるが，２０１０年度においても，次世代スーパーコンピュータプ
ロジェクト支援，分子・物質シミュレーション中核拠点形成，ネットワーク管理室支援等をはじめとした様々な活動を展開してきている。上記プロジェクトについては，それぞれの項に詳しく，ここでは共同利用に関する活動を中心に，特に設備の運用とセンターの将来構想の検討の必要性について述べる。
２０１１年２月現在の共同利用サービスを行っている計算機システムの概要を図と表に示す。本システムは，「超高速分子シミュレータ」と「高性能分子シミュレータ」から構成されている。前者は２００６年７月に導入し明大寺地区に設置され，後者は２００８年２月に更新されて山手地区に設置されている。「超高速分子シミュレータ」，｢ 高性能分子シミュレータ ｣ は，いずれも量子化学，分子シミュレーション，固体電子論，反応動力学などの共同利用の多様な計算要求に応えうるための汎用性があるばかりでなく，ユーザーサイドの PC クラスタでは不可能な大規模計算を実行できる性能を有する。
まず，｢ 超高速分子シミュレータ ｣ は，富士通の PrimeQuest と SGI の Altix4700 から構成される共有メモリ型スカラ計算機で，両サブシステムは同一体系の CPU（Intel Itanium2）および OS（Linux2.6）をもとに，バイナリ互換性を保って一体的に運用される。システム全体として総演算性能 8 Tflops で総メモリ容量 10 TByte 超である。
PrimeQuest サブシステムは，64 CPU コア /256 GB からなる SMP ノード 10 台で構成される。演算ノード間は 16GB/s のバンド幅で相互接続され，大規模な分子動力学計算などノード間をまたがる並列ジョブを高速で実行することができる。Altix4700 サブシステムは 2 ノード構成からなり，それぞれ 512 CPU コア /6 TB および 128 CPU コア /2 TBを有する NUMA 型の共有メモリシステムである。さらに本サブシステムには，磁気ディスク装置 SGI TP9700 がジョブ作業領域として提供され，実効容量 104 TB および総理論読み出し性能 12 GB/s を有するディスク I/O を実現する。
本サブシステムは大容量（最大 6 TB）の共有メモリおよび超高速ディスク I/O に特徴をもち，大規模で高精度な量子化学計算を可能とする。
一方，２００８年３月に導入された「高性能分子シミュレータ」は，演算サーバ，ファイルサーバ，フロントエンドサーバおよびネットワーク装置から構成される。演算サーバは，日立製作所製の SR16000 であり，1 CPU コアあたり 18.8Gflops の演算性能を持ち，1 ノードが 32 CPU コアと 256 GByte メモリを有する共有メモリ型スカラ計算機である。理論総演算性能は 5.4 Tflops，総メモリ容量は 2.3 TByte であり，一時作業領域として 23 TByte のディスクを装備している。本演算サーバは，浮動点少数演算量が多い分子科学計算はもちろんのこと，高クロック周波数 CPU の強みを生かし，従来性能が出しにくかった整数演算や論理演算を多用するプログラムも性能を発揮することが期待される。ファイルサーバは，共同利用システム全体のホームディレクトリ等のサービスを行い，128 TByte のディスクを装備している。またバックアップ領域として 60 TByte のディスクも装備している。
さらに，２０１２年２月以降に「超高速分子シミュレータ」を更新するために，２０１０年１月に仕様策定委員会を設置し，導入に向けた手続きを開始している。
共同利用に関しては，２０１０年度も 169 の研究グループにより，総数 662 名にもおよぶ利用者がこれらのシステムを日常的に利用しているが，システムの運用にあたり，世界をリードする計算科学研究を本センターから発信していくことができるよう，特に大規模ユーザのために施設利用Ｓを設定している。これに従い，審査により，２０１０年度は５件の利用グループに本システムを優先的に使用していただき，従来の共同利用の枠を超えた超大規模計算の環境

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を提供している。また，近年，共同利用における利用者の数が増加傾向にある。このことは，計算科学研究センターが分子科学分野や物性科学分野において，極めて重要な役割を担っており，特色のある計算機資源とソフトウエアーを提供していることを示している。
計算科学研究センターは，国家基幹技術の一つとして位置づけられている次世代スーパーコンピュータプロジェクトの中で，ナノサイエンスに関わるアプリケーション開発という重要な役割の一端を担っており，分子科学に関わる計算科学研究のナショナルセンターとでもいうべき分野拠点として，活動を展開している。この中で，本年度は計算科学研究センターワークショップとして，「分子科学プログラムライブラリの充実にむけて」をテーマとしたワークショップを開催した。
また，本年度より，次世代スーパーコンピュータプロジェクトである「ナノ統合シミュレーションソフトウェアの研究開発」と平行して，革新的ハイパフォーマンス・コンピューティング・インフラ（HPCI）戦略プログラムが開始した。その中で，物性科学分野，分子科学分野，材料科学分野が，HPCI 戦略プログラム分野２「新物質・エネルギー創成」計算物質科学イニシアティブ（CMSI: Computational Materials Science Initiative）を構成し，HPCI 戦略プログラムを推進している。今後，分子科学研究所は，CMSI の戦略機関の一つとして参加し，分子科学分野の中核として戦略プログラムを推進する。その事業の中で，計算科学研究センターは，HPCI の資源提供機関の一つとして HPCI 戦略プログラムに参加する。具体的には，本年度後期より，コンピューター資源の一部（20% 未満）を提供することで協力を開始した。

平成２２年度システム構成超高速分子シミュレータシステム
蜜結合演算サーバサブシステム
型番：富士通PRIMEQUEST

ＯＳ：LinuxCPUCore 数：640（64CPUCore × 10 ノード）
総理論性能：4.096TFLOPS（409.6GFLOPS × 10 ノード）
総メモリ容量：2.56TB（256GB × 10 ノード）
ディスク容量：800GB × 10 ノード（/work）：8TB（/week）
高速 I/O サーバサブシステム
型番：SGI Altix4700
ＯＳ：Linux
CPUCore 数：640（128CPUCore ＋ 512CPUCore）
総理論性能：4.096TFLOPS（819.2GFLOPS ＋ 3276.9GFLOPS）（6.4GFLOPS/CPUCore）
総メモリ容量：8TB（2TB ＋ 6TB）
ディスク容量：114TB（/work）
高速ネットワーク装置
型番：Catalyst 6504

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高性能分子シミュレータシステム
演算サーバシステム
型番：HITACHI SR16000 モデル
ＯＳ：AIX
CPUCore 数：288（32CPUCore × 9 ノード）
総理論性能：5.4TFLOPS
総メモリ容量：2.3TB（256GB × 9 ノード）
ディスク容量：23TB（/work）
ファイルサーバシステム
型番：HITACHI EP8000/550Q（2 ノード）
ＯＳ：AIX
総メモリ容量：64GB（32GB × 2 ノード）
ディスク容量：120TB（/home（37.4TB），/week（20.0TB），/save（37.4TB））
60TB（バックアップ用）
フロントエンドサーバ
型番：HITACHI EP8000/550Q（2 ノード）
ＯＳ：AIX
総メモリ容量：64GB（32GB × 2 ノード）
高速ネットワーク装置
型番：Alaxala AX6708S
システム構成図304 研究施設の現状と将来計画− 33 −