SCC15での各チームのクラスタの諸元

各チームのサーバの諸元をまとめたのが次の表である。

#Node #Soc/node Core/SoC Core/node Mem/node Total Cores Total Mem
Arizona 7 2 12 24 128 168 896
EAFIT 10 2 7@14
3@10		 7×28
3×20		 1×193
9×64		 256 768
Illinois 4 4 16 64 512 256 2048
North Eastern 3 4 16 64 512 192 1536
台湾清華 10 2 16 32 128 320 1280
PAWSEY 9 2 16 32 128 288 1152
中国清華 8 2 18 36 128 288 1024
TU Munchen 1 2 14 28 64 28 64
Oklahoma 9 2 12 24 64 216 576
Accelerator CPU Interconnect Sponsors
Arizona 0 E5-2690v3 FDR IT partners、HP、ASU、NAU、UofA
EAFIT 0 14 E5-2695v3
6 E5-2660v3		 FDR Matrix、EAFIT
Illinois 0 E7-8870v3 4×EDR Intel、ANL、IIT
North Eastern 0 Opt-6380 FDR AMD、Symmetric Comp.、Northeastern
台湾清華 0 E5-2698v3 FDR NCHPC、Quanta Cloud Tech.、NVIDIA
PAWSEY 4 K40 E5-2698v3 FDR Cray、Pawsey Sup Ctr
中国清華 0 E5-2699v3 EDR UNIS
TU Munchen 8 Xeon Phi 7120P E5-2697v3 EDR RSC、TUM
Oklahoma 0 E5-2670v3 FDR 10 SC、Adaptive、Dell、Intel、OU、Sandisk、Mellanox

9チーム中、7チームはCPUオンリーのクラスタを使っている。6チームはIntelのXeon CPUを使っているが、ノースイースタン大だけはOpteron CPUを使っている。残る2チームはアクセラレータを装備しており、PAWSEYはNIVDIAのTesla K40を4台、ミュンヘン工大はXeon Phi 7120Pを8台搭載するという構成である。ノード間の接続はすべてInfiniBandであるが、FDRとEDRがある。

今年の課題アプリケーション

今年の課題アプリケーションは、HPLとTRINITY、WRF、MILCとHPC Repastである。HPLはHigh Performance LINPACKで、Top500でのスパコンランキングに使われているアプリである。

TRINITYは、遺伝子シーケンサから出力される短い断片を繋ぎ合わせて元のRNAの構造を作り出すというアプリケーションである。WRFはNCARやNOAAで開発されてきた気象予報や気象シミュレーションのプログラムである。MILCはクオークに働く強い力を計算する量子色力学計算のプログラムである。

HPC Repastは、自律的で相互作用をするエージェントベースのシミュレーションシステムで、株式市場の動きやサプライチェーンの挙動のシミュレーションから、伝染病の広がり方のシミュレーションなどにも使うことができる。今回のSSCでは、HPC Repastを使ってゾンビの侵略の広がりをシミュレーションする。

そして当日に公表されるミステリーアプリケーションがある。今年のミステリーアプリケーションは、係数が疎行列の連立1次方程式をConjugate Gradients法で解くHPCGであった。

HPLと4つの課題アプリケーションは事前に公表されているので、事前に実行環境を整えたり、アプリケーションを自分たちのクラスタ向けにチューニングしたりすることができる。しかし、実行のためのデータは競技の開始時に配布されるので、入力データ依存の動きについては競技中にチューニングを行って性能を改善する必要がある。この場合、単にプログラミングの知識だけではなく、例えばWRFなら気象学、MILCなら色量子力学の知識が役に立つことも多く、情報処理以外の分野の学生をチームに含めることも推奨されている。

ミステリーアプリケーションは、ぶっつけ本番で、当日まで、どのようなアプリケーションであるのかは分からず、準備ができない。このため、チームの実力が試されることになる。しかし、単に実行するだけでなく、そのアプリに対する理解度を試すインタビューもあり、配点が大きいので重要である。

SCC15の総合優勝は中国の清華大学チーム

得点は、これらのアプリケーションの完走、性能とインタビューの評価、チームを説明するポスターの出来などを含めて計算され、電力超過などの減点が行われて、最終得点となる。各チームのスコアは発表されないが、SCC15では、中国の清華大学が総合優勝に輝いた。

Student Cluster Competitionの総合優勝の表彰を受ける清華大チーム

そして、LINPACKの最高性能賞は、ミュンヘン工科大学が受賞した。

LINPACK最高性能賞を受賞したミュンヘン工科大学チーム

ミュンヘン工科大学は、1ノードで28コア、64GBメモリとCPUは非常に貧弱であるが、8台のXeon Phi 7120Pを付けるというユニークなアーキテクチャでピークFlopsの高いシステム構成をとったことが高いHPL性能の実現に効いていると考えられる。

日本チームのSCCへの出場は?

今回も、日本からの出場は無かった。Top500にランクインしているスパコンの数では米、中に次いで3位であり、Green500、Graph500では1位と高い技術を誇る日本から、SCCへの出場がないのは残念である。また、若手の育成という点でも懸念がある。

SCC出場には、メンバーをリクルートしてチームを結成するという課題と、費用面でのサポートを行うスポンサーを見つけるという課題がある。日本の状況は、チームが作れないからスポンサーが付かない。スポンサーが見つからないので、チームを作ることができないという鶏と卵の面があるが、この状況が変わりつつある。小企業ながらGreen500などで気を吐いているPEZY Computingの齊藤社長が、日本の大学のSCC出場に意欲を燃やしている。PEZY/ExaScalerがスポンサーになるので、東大と会津大にSCC出場チームの結成を働きかけているとのことである。

日本の大学の学生にとっては、インタビューなどが英語であり、コンピュータの能力に加えて英語の能力も必要と言うハンデがあるが、それは中国や台湾の大学でも同じである。是非、日本チームのSCC出場の実現に漕ぎ着けて戴きたいものである。