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

Oakforest-PACS スーパーコンピュータシステム
「大規模 HPC チャレンジ」採択課題

2018年度 採択課題決定

このたびは、お申し込みをいただきどうもありがとうございました。以下の基準による厳正な審査のうえ、課題採択をさせていただきました(順不同)。

  • 自作コード、またはオープンソースプログラムによる研究であること。
  • 計算結果が科学的に有用、あるいは社会的なインパクトがあると考えられること。
  • 本センターの運用、ユーザーにとって有用な情報を提供すること。
  • 8,208 ノードの利用を目標としていること。
  • 計画に実現性があり、短時間で効果を示すことが可能であること (一回の利用期間は最大 24 時間)。

第1回採択課題

課題名 大規模原子力流体コードの性能評価
代表者名(所属) 井戸村 泰宏(日本原子力研究開発機構 システム計算科学研究センター高度計算機技術開発室 室長)
本研究ではOakforest-PACS上で3次元多相多成分熱流動解析コードJUPITERおよび5次元プラズマ流体解析コードGT5Dの開発を推進している。これらの大規模原子力流体コードは陰解法ソルバが必要なコストを占める。しかしながら、従来のクリロフ部分空間法ではメニーコア環境における演算加速によって通信のボトルネックが顕在化しており、強スケーリングを向上することが難しかった。この問題を解決するために、最新の省通信クリロフ部分空間法を導入し、JUPITERではポアソン方程式の対称行列向けの前処理付チェビシェフ基底省通信CG法ソルバ、GT5Dでは移流項の非対称行列向けの省通信GMRES法ソルバを開発してきた。本研究では上記コードの全系規模の強スケーリングを評価することにより、エクサスケール計算に向けた省通信アルゴリズムの有効性を評価する。

課題名 超大規模疎行列の固有値計算
代表者名(所属) Gehard Wellein(Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department of Computer Science, Professor)
The project aims at large-scale eigenvalue computations for sparse matrices from quantum physics applications including models for novel materials such as graphene and topological insulators. We focus on the computation of bulks (100-500) inner eigenvalues of matrices with dimensions 10^10 and larger. We deploy a Chebyshev filter diagonalization procedure using high degree polynomial filters, which is known to be robust for the application scenarios in our project. Moreover, this approach has very low global communication demands and can exploit efficient sparse matrix block vector operations. Though based on sparse linear algebra our implementation achieves about 10% of peak performance on all modern HPC architectures. In this project we want to extend our parallel runs from 2048 nodes of Oakforest-PACS to the full machine to demonstrate 1 PF/s sustained performance level for our classes of sparse eigenvalue problems.

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