スーパーコンピューターとは

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 日常生活では、スーパーコンピューターのニュースはよく耳にするものの、実際に使ってみたことのある人は、限られます。スーパーコンピューターとは、どのようなものでしょうか。どんなハードウェアを用いて、どんなソフトウェアを用いているのでしょうか。

ニュースでよく聞く、理研の「京」は、以下のような構成となっています。

 ・10,000[TFlops]
 ・CPU数: 88,128個 (864ラック×102ノード×1CPU)
 ・CPU: SPARC 64 VIIIfx 8core 2GHz 128GFLOPS (Intel Xeon E5-2650 と同程度)
 ・OS: Linux
 ・FileSystem: Lustre

東工大の「TSUBAME2」は、どうでしょうか。

 ・1,192[TFlops] (2010年現在)
 ・CPU数: 1408[node] + 24[node] + 10[node] = 1542

 ・THINノード -- HP SL390s G7 1408ノード
   インテル製CPU Westmere-EP 2.93GHz 12core/node, 54GB メモリ
   + GPU NVIDIA Tesla M2050 x 3

 ・Medノード -- HP DL580 G7 24ノード
   インテル製CPU Nehalm-EX 2.00GHz 32core/node, 128GB メモリ

 ・Fatノード -- HP DL580 G7 10ノード
   インテル製CPU Nehalm-EX 2.00GHz 32core/node, 256GB メモリ

 ・OS: SuSE Linux Enterprise Server 9
 ・FileSystem: Sun Microsystems 1PBストレージ

遺伝学研究所のスーパーコンピューターシステムでは、どうでしょうか。

 ・622.5[TFlops]
 ・CPU数: (136 x 2) + (52 x 2) + (16 x 2) + (10 x 4) + (2 x 8) = 464

 ・Thin Node: AMD EPYC7501 x 2, 3GHz 136 node, 512GB メモリ
 ・Thin Node: Intel Xeon Gold 6130 x 2, 3.7GHz 52 node, 384GB メモリ
 ・Thin Node with GPU: Intel Xeon Gold 6136 x 2, 3.7GHz 16 node, 384GB メモリ
  + NVIDIA V100 SXM2 x 4

 ・Medium Node: Intel Xeon Gold 6148 x 4, 3.7GHz 10 node, 3TB メモリ

 ・Fat Node: Intel Xeon Gold 6154 x 8, 3.7GHz 2 node, 6TB メモリ

 ・OS: RedHat Enterprise Linux7, SentOS7
 ・FileSystem: Lustre

こうして見てみると、最近のスーパーコンピューターのトレンドは、サーバーなどで使用されている高性能な CPUを多数接続して構成されていることが分かります。各Nodeの接続は、Infinibandなどの高速なインターフェースを使用し、そして、OS は Linux を使用しています。現在の世界中のスーパーコンピューターは、Linux で動いています。ソフトウェアも当然、Linux 用のプログラムです。プログラムは、Univa Grid Engine などのジョブ管理システムによって管理されています。

宜しくお願い致します。