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HPC フォーラム 2015テクニカルコンピューティング最前線～ HP-CAST Japan ～

テクニカルコンピューティング最前線HP Apollo System ディープダイブと、世界の採用事例

2015 年 4 月 24 日ヒューレット・パッカードカンパニーHP サーバー事業 HPC ・ Big Data ソリューション担当HPC ビジネス開発グループマネージャーEd Turkel

© Copyright 2015 Hewlett-Packard Development Company, L.P. 本書の内容は、将来予告なく変更されることがあります。2

HPC を再構築することで将来の成長を加速

HP Apollo ファミリHPC 向けにラックスケールコンピューティングを最適化

パフォーマンスを加速回答の取得に必要な時間を短縮

効率性を最大化持続可能性とコスト削減を実現

HPC のパワーを解放HPC の利用をあらゆる規模の企業に拡大

4 倍の平方フィートあたりテラフロップス

4 倍のドルあたりラック密度

年単位から日単位に新規イノベーションを加速


HP Apollo System ファミリデータ主導型エンタープライズ向けに最適化されたコンピューティング

特定用途向けに設計されたコンピューティングソリューション

Apollo 8000スーパーコンピューティング

特定用途向けに設計された水冷式のスーパーコンピューティング非常に高負荷のワークロード向けに最高レベルのパフォーマンスと密度を提供

Apollo 6000ラックスケール

HPC

特定用途向けに設計されたラックスケールのHPC ソリューション特殊なワークロード向けに最適化された効率的な共有インフラストラクチャを提供

Apollo 2000 スケールアウト

コンピューティングに向けたエンタープライズブリッジ

特定用途向けの密度最適化されたソリューション

従来型のエンタープライズ /SME データセンターに、ハイパースケールの効率性とパフォーマンスを提供

　水冷式ラックスケールサーバーベースのストレージ　従来型のデータセンター

SL4500ビッグデータ向けに構築されたサーバー

ソリューション

特定用途向けに設計されたサーバーストレージソリューションビッグデータおよびオブジェクトストレージソリューション向けに、ハイパースケール環境に必要な密度、効率性、および価格性能比を提供

© Copyright 2015 Hewlett-Packard Development Company, L.P. 本書の内容は、将来予告なく変更されることがあります。

HP Apollo 8000 System


スーパーコンピューティングの科学を前進


ラックあたりの TeraFLOPS を向上、成果を迅速に実現• 空冷式システムと比較して 1 平方フィートあたりの TeraFLOPS が 4 倍

リスクのない効率的な液体冷却• ワットあたりの FLOPS が 40% 向上、空冷式システムと比較して

消費電力を 28% 削減• ドライディスコネクトサーバー、 intelligent Cooling Distribution Unit

(iCDU) 監視 / 分離

データセンターのエネルギーリサイクルを再定義• 最大で年間 3,800 トンの CO2 削減 ( 自動車 790 台相当 )

• 温水を施設の暖房に再利用 HP Apollo f8000 ラックおよび HP Apollo 8000 iCDU ラック

4 倍 1 平方フィートあたりの TeraFLOPS 40% ワットあたりの FLOPS が向上 3,800 トンの CO2

削減


HP Apollo 8000 Systemスーパーコンピューティングの科学を前進

フリーアクセスフロア

HP Apollo 8000 iCDUラック

HP Apollo 8000 冷却回路

業界をリードするパフォーマンス密度

リスクのない効率的な液体冷却ドライディスコネクトサーバー

トレイ

HP Apollo f8000ラック

HP ProLiant XL730f

Gen9 サーバー

2x2P サーバー

HP ProLiant XL740f

Gen9 サーバー

2P+2 Xeon ® Phi™ 7120Dコプロセッ

サー

HP ProLiant XL750f Gen

9 サーバー2P+2

NVIDIA® Tesla® K40

XL GPU

HP InfiniBa

nd スイッチ(Apollo 8000

System用 )


HP Apollo 8000 System のテクノロジー

ドライディスコネクトサーバー• 100% 水冷コンポーネント• 高い保守性

ドアを開いた 4 台の f8000 、冗長 iCDU ラック、床下の配管キット

管理インフラストラクチャ• HP iLO4 、 IPMI 2.0 、 DCMI 1.0• ラックレベルの Advanced

Power Manager

電源インフラストラクチャ• 1 ラック最大 80kW• 4 基の 30A 3 相 380-480VAC

Intelligent Cooling Distribution Unit• 320kW の電力容量• アクティブ / アクティブフェイルオーバーを備えた統

合制御

温水• CDU 内の閉じた 2 次ループ• 分離されたオープンな施設

ループ

フリーアクセスフロア


「 HP Apollo 8000 System は、本校にとって新たな前進を意味します。私たちは、コンピューティングパワーを増大しつつ、より一層環境に優しいデータセンターを実現することが可能になりました」

— UiT The Arctic University of Norway 、 HPC チームリーダー、 Roy Dragseth氏


最適化されたパフォーマンスラックスケールの共有電源および管理

ラックスケールの効率性外部電源シェルフと HP Advanced Power Manager によりエネルギー効率を最大化

ワークロードに合わせた TCO 削減各種のサーバートレイとネットワークによりワークロードのニーズに対応し、コスト削減を促進

HP Apollo 6000 Systemエンタープライズ HPC 向けに設計されたラックスケールソリューション

4 倍 1 ドル / ワットあたりのパフォーマンス 60% のスペース削減

300万ドルの TCO 削減


密度


柔軟性

HP ProLiant XL220a Gen8 v2

2x1P サーバー

HP ProLiant XL230a Gen9

2P サーバー

管理性HP Advanced Power

Manager

効率性HP Apollo 6000 電源シェ

ルフ

パフォーマンス向上

HP ProLiant XL250a Gen92P サーバー ( アクセラレータおよび拡張 I/O を搭

載 )

保守性HP Apollo a6000 シャー

シ


HP Apollo a6000 シャーシ標準 1m ラック、背面ケーブル接続

33.9

5イ

ン

チ

17.64

インチ

5U

8.67インチ

特長 • 1 スロット /2 スロットトレイを

サポート-10 台のシングルスロットトレイ-5 台のダブルスロットトレイ

• ミックスアンドマッチトレイ• 共有冷却• 12V DC 配電• 高さ 5U のインフラストラクチャ• シャーシあたり最大 5700W

保守性• 前面から保守可能なトレイ• 標準的な背面ケーブル接続 • 前面から保守可能なホットプラグ対応ドライブ

• 冗長ホットプラグ対応ファン

5U ( 高さ ) x 44.81cm (幅 ) x 86.23cm (奥行き )5U ( 高さ ) x 17.64 インチ (幅 ) x 33.95 インチ (奥行き )


集約されたiLO

HP APM

電源シェルフ

管理モジュール

HP Apollo a6000 シャーシ容易な保守をサポート

シャーシあたり 2個の電源ケージシャーシあたり最大 4 本の 12V DC ケー

ブルをサポート

5個のファン-ホットプラグ対応

-80mm 冗長

- デュアルローターファン

ネットワーク I/Oモジュール

2個の 1GbE 1 ポートモジュール

2個の FlexibleLOM ライザー :1GbE 、 10GbE 、 IB をサポー

ト

または

HP Innovation Zone


HP Apollo 6000 のインフラストラクチャラックレベルの電力効率高い保守性と効率性

各電源シェルフは 3 ～ 6 シャーシをサポートし、最大 15.9kW を供給 ( 非冗長 )

N 、 N+1 、 N+N 冗長性をサポート

HP APMモジュールを使用したラックレベルの管理専用 iLO または集約された iLO により、シャーシ / サーバー / 電源レベルで管理


「弊社の Electronic Design Automationアプリケーションワークロードではパフォーマンスが最大35% 向上しています。弊社では、このサーバーを 20,000 台以上導入しており、ラック密度や電力効率の向上だけでなく、インテルのシリコンデザインエンジニア向けのアプリケーションパフォーマンスも向上しています」Kim Stevenson氏CIOインテル社


ANSYS CFD (FLUENT/CFX): 中規模クラスター

Apollo 6000 ベースの HPC クラスター• 1 台の DL380ヘッドノード、最大 24 台の

SASドライブ– 32GB以上 (役割に応じる )

• 4 ～ 32 台の ProLiant XL230a またはXL250a Xeon ノード– E5-2698v3 2.3GHz 16 コアプロセッサー

を推奨– コアあたり 4 ～ 8GB– コンピューティングノードあたり 2 ～ 4 台

の 1TB 15K SAS ドライブ– XL250a ノードあたり最大 2個の NVIDIA

Kepler K40 GPU または 2個の K80 GPU • Mellanox 56Gb/s FDR InfiniBand (2:1)• 64 ビット Linux

使用例• 4個以下の同時 ANSYS CFDモデル、最大 5億個

のセル (FLUENT) 、 100個以下～ 500個以下のノード (CFX) (メッシュにより異なる )

• 20個以下～ 30個以下の同時 ANSYS CFDモデル、最大 5,000万個のセル (FLUENT) 、 10個以下～50個以下のノード (CFX) (メッシュにより異なる )

HP Apollo 6000 ベースのリファレンスアーキテクチャー


HP ProLiant SL4500 System


ビッグデータに特化した初のサーバーHP ProLiant SL4500 サーバーシリーズの紹介

• ワークロード最適化• バランスの取れた

統合アーキテクチャー

• ProLiant クラスのソリューショ

ン

世界最速の 10TB Hadoop TeraSort結果 1

1 - HP ProLiant SL4540 クラスターは、 HP が以前に HP ProLiant DL380p クラスターで実施したベンチマークと比較して、 1U あたり 23% 高速なスループットを達成。いずれのテストも単一の 42U ラック内で実施。


1 ノード構成

1 コンピューティングノード、最大 60 台の LFF および 2 台

の SFF ハードドライブ

SL4540(1x60)

SL4540 (3x15)

SL4540(2x25)

2 ノード構成 3 ノード構成

2 コンピューティングノード、ノードあたり最大 25 台の LFF お

よび2 台の SFF ハードドライブ

3 コンピューティングノード、ノードあたり最大 15 台の LFF および 2 台の SFF ハードドライブ

あらゆるデータセンターのビッグデータワークロードに柔軟に対応

HP ProLiant SL4500 サーバーシリーズ

オブジェクトストレージ

注記 : HP ProLiant SL4540 Gen8 サーバーは、上記のように 1/2/3 ノードベース構成で利用可能

MS Exchange Hadoop


幅広いビッグデータワークロードに最適化最適なコアとスピンドルの比率を選択し、ニーズに的確に対応

1 ノード、 60 台の LFF ドライブ

2 ノード、それぞれ 25 台の LFF ドライブ

コア

/ス

ピン

ドル

容量 / ノード (TB)24018045 60 10075

オブジェクトストレージ

ビッグデータ分析

分散並列処理

3 ノード、それぞれ 15 台の LFF ドライブ

1:10

1:2

1:1

ソフトウェア・デファインド・ストレージ

電子メール


HP のスケーラブルなオブジェクトストレージソリューション

• 最先端のイレージャーコーディング

• 中規模～大規模配備に最適

• HP パートナー

• 包括的な管理スイート /ツールセット

• 小規模なオブジェクトと巨大なオブジェクトが混合したワークロード向けに設計

• 6 ノード～大規模

• HP パートナー

• 包括的な管理スイート /ツールセット

• 3 つのアクセスモデルすべてをサポート ( オブジェクト /ファイル / ブロック )

• 多目的ストレージサービスに最適

• 管理ツールは限定的

• OpenStack との統合が可能

• OpenStack に統合

• OpenStack ベースのクラウドオブジェクトストレージに最適

• HP クラウドストレージサービスの基盤

• 管理ツールは限定的

商用オープンソース


「 HP ProLiant SL4500 は迅速かつ容易に配備でき、お客様が必要とする高性能なストレージを簡単に提供できます。お客様の満足度は非常に高く、競合他社に対するNFOrce の優位性につながっています」Pieter Taks氏CEO NFOrce Entertainment BV社


スケールアウトアーキテクチャーに最適化されたマルチノードサーバーHP Apollo 2000 System

従来型のデータセンター向けに最適化された密度• 最大 4 台の強力なサーバーを 2U シャーシ内に格納可能 – 1U サーバーの 2 倍の密度• 既存のデータセンター向けの従来型ラック / ケーブル配線• あらゆる構成で高い費用効果を実現

多様なワークロードに対応可能な構成の柔軟性• ワークロード最適化のためにサーバーを適宜組み合わせ可能• HPC パフォーマンスを支えるアクセラレータ、最高クラスの CPU 、高速 HPC クラス

タリング• ストレージの柔軟性と多様な I/O オプションによるワークロード最適化

ProLiant Gen9 ベースのシンプルな拡張• エンタープライズクラスの ProLiant 管理 /運用ツール• HP iLO Management による管理時間 / コストの節減• HP Advanced Power Manager (APM) によるラックあたりキャパシティのさらな

る効率化• HP Insight CMU による、あらゆる規模のコンピューティングクラスターの監視、管

理、および最適化2U 内で 7.9 テラフロップス2 倍の密度柔軟習熟高速


HP Apollo 2000 System製品

2U に最大 4 台のサーバーを搭載、通常の背面ケーブル接続および前面ホットプラグ対応ストレージ

Apollo r2200

Apollo r2600

Apollo r2800

ProLiant XL170r ProLiant XL190r


HP Apollo r2200• ドライブを各ノードに均等に割り当て• XL170r – 最大 3 台の LFF• XL190r – 最大 6 台の LFF

HP Apollo r2600• ドライブを各ノードに均等に割り当て• XL170r – 最大 6 台の SFF• XL190r – 最大 12 台の SFF

HP Apollo r2800• SFF ドライブを柔軟に割り当て• ノードあたり 0 ～ 24 台の SFF ドライブ

ノード 1 ノード 2 ノード 3 ノード 4

1-1

1-2

1-3

2-1

2-2

2-3

3-1

3-2

3-3

4-1

4-2

4-3

1-11-21-3

1-41-51-6

2-12-2

2-32-4

2-52-6

3-13-2

3-33-4

3-53-6

4-14-24-3

4-44-54-6

1-10

3-13-2

2-12-2

3-54-14-2

3-33-4

4-54-64-7

4-34-4

ドライブベイマッピング各種アプリケーションに対応する柔軟なストレージ密度

1-31-41-5

1-11-2

1-81-9

1-61-7


「 HP を選択した主な理由は、全体的なメリットです。大連化学物理研究所が提案した『触媒作用と動力学のコンピューティングシステム』プラットフォームに関して、 HP は競合 IT 企業よりも優れた方法で、あらゆる条件に対応しました。大連化学物理研究所は HP のメリットに納得し、信頼できると判断しました」

Dai Dongxu氏アシスタントディレクター分子反応動力学国家重点実験室大連化学物理研究所


ANSYS Mechanical: 　小規模クラスター

Apollo 2000 ベースの HPC クラスター• 1 台の ProLiant XL170rヘッドノード、 32GB以上 (役割に応じる )

• 2 ～ 4 台の ProLiant XL170r コンピューティングノード– コアあたり 4 ～ 8GB– 前 /後処理のリモート可視化で使用する場合

には、 NVIDIA GRID GPU を搭載したProLiant XL190r ノードを使用

• 内蔵 Gigabit 、 10 Gigabit Ethernet 、 QDR InfiniBand (3 ノード以上を使用するジョブに推奨 )

• 64 ビット Linux

使用例 DOF を最大 4,800万または 4億 8,000万に設定した Mechanical に最適 (使用するソルバーにより異なる )

Apollo 2000 ベースのリファレンスアーキテクチャー


HPC を再構築することで将来の成長を加速

HP Apollo ファミリHPC 向けにラックスケールコンピューティングを最適化

パフォーマンスを加速回答の取得に必要な時間を短縮

効率性を最大化持続可能性とコスト削減を実現

HPC のパワーを解放HPC の利用をあらゆる規模の企業に拡大

4 倍の平方フィートあたりテラフロップス

4 倍のドルあたりラック密度

年単位から日単位に新規イノベーションを加速

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