PC提案事例

結晶構造視覚化ソフトウェア「CrystalMaker」の利用を想定したワークステーション構成例です。
CrystalMakerの公式ページに記載されたシステム要件は、それほど高いマシンスペックではありません。

参考：CrystalMaker 11: Technical Specifications

そのため、本構成では “一般的なデスクトップ機として十分な性能を確保する” という基準で各パーツを選択しています。
具体的には、CPUは2024年5月時点で最新である第14世代 Intel Coreシリーズのハイエンドモデル Intel Core i9-14900Kを選択し、GPUはワークステーション向けエントリーモデルであるNVIDIA T400 4GBを搭載しています。
また、メモリ容量は32GBとしています。

なお、本構成はCrystalMakerの使用のみを想定した構成です。
そのため、他のソフトウェアを用いた第一原理計算など、本格的な科学計算を行う場合はメモリ容量が不足する可能性があります。
本格的な科学計算をご予定の場合は、メモリ容量を増やした構成のご案内も可能ですので、お気軽にご相談ください。

バイオインフォマティクス用ワークステーションを、予算100万円程度で購入したい。
現在はシングルセルRNA解析などのゲノム解析をメインで行っており、今後は高画質の病理画像を併用した空間遺伝子解析も行う予定がある。

マシンのスペックは、CPUのコア数とメモリ容量を重視したい。
使用するソフトウェアはCell RangerやQuPathなどを想定しており、OSはLinuxを希望する。
また、Linuxの利用には慣れていないため、可能であればCell RangerとQuPathをインストールした状態で出荷して欲しい。

予算内でCPUコア数・メモリ容量を重視した構成

ご予算の範囲内でCPUのコア数・メモリ容量を重視した構成をご提案しました。
CPUは2024年5月時点で最新のAMD Ryzen Threadripper 7000 シリーズの24コアモデルを搭載しています。
メモリは64GBモジュール x4枚で合計256GBです。
24コアのCPUと256GBのメモリ容量により、解析時の高いパフォーマンスが期待できます。

なお、現時点ではCell RangerとQuPathのGPUアクセラレートへの対応は限定的なため、GPUアクセラレートを使用しない場合は、エントリークラスのビデオカードでも動作に支障はないと考えられます。そのため、ご予算を重視し、GPUアクセラレートの使用は考慮せず、エントリークラスのワークステーション向けビデオカード NVIDIA T400 4GBを選定しています。

注意点として、本マシンの電源容量は現在の構成用に選定されているため、将来的なGPU増設などの機器追加・アップグレードが考慮されていません。
GPUの増設など消費電力の大きい機器を増設する予定がある場合は、構成の変更も可能ですのでお気軽にご相談ください。

Cell Ranger・QuPathの事前インストールサービス

お客様のご希望にあわせて、Cell Ranger・QuPathを事前インストールした状態で出荷いたします。
なお、QuPathはLinuxでも動作しますが、いくつかの問題が報告されています。
詳細は下記公式マニュアルをご参照ください。

参考：Installation — QuPath 0.5.1 documentation

また、ご希望の場合はCell RangerをLinuxに、QuPathをWindowsにインストールしたデュアルブート構成とすることも可能です。
その他のソフトウェアにつきましても、事前インストールをご希望の際には気兼ねなくお申し付けください。

本事例の構成は、お客様から頂戴した条件を元に検討した内容です。
いただいた条件に合わせて柔軟にマシンをご提案いたしますので、掲載内容とは異なる条件でご検討の場合でも、お気軽にご相談ください

GPU処理を行う演算ライブラリ「JAXopt」が高速で動作するマシンの導入を検討している。
その他にも、3DCGソフトウェアやAdobe製品を使用する予定もある。予算100万円以内で、これらの用途に適した構成を提案してほしい。

スペック選定に関しては、用途の性質を考えてGPUとメモリ容量を重視したい。
具体的には、GPUはVRAM容量20GB以上のNVIDIA製品を希望する。

現在使用しているWindows搭載マシンでは、Anaconda環境と組み合わせたうえでjaxlibをインストールし、JAXoptを動作させている。
もし可能であれば、JAXoptとCUDA Toolkitのインストールを行った状態で出荷して欲しい。

予算内でVRAM容量とメモリ容量を重視した構成

2024年4月の時点で最新の第14世代 Intel Coreシリーズのハイエンドモデル Intel Core i9-14900Kを搭載した構成です。
GPUは予算内で選択可能な製品の中で最もVRAM容量の多いNVIDIA Geforce RTX4090 24GBを選択しています。
また、メモリ容量に関しても、本構成のマザーボードの最大搭載可能容量である128GBを搭載しています。

24GBのVRAM容量と128GBのメモリ容量により、JAXoptのGPU処理時における高い処理速度が期待できます。

JAXopt・CUDA Toolkitの事前インストールも可能

JAXoptとCUDA Toolkitをプリインストールした状態での出荷も対応可能です。
WindowsにCUDA Toolkitをインストールする際、同時にMicrosoft Visual Studioをインストールすることが求められるため、無償での利用が可能なVisual Studio Communityをインストールする想定です。

また、すでにご利用のAnaconda仮想環境が存在しているとのことでしたので、jaxoptのインストールに関しては、仮想環境をエクスポートしたデータを弊社に送付していただき、それを新しいマシンにインポートして複製を行う方法をご提案しました。

本事例の構成は、お客様から頂戴した条件を元に検討した内容です。
いただいた条件に合わせて柔軟にマシンをご提案いたしますので、掲載内容とは異なる条件でご検討の場合でも、お気軽にご相談ください。

Quantum Espressoを用いた第一原理計算用のワークステーションの導入を検討している。
予算は200万円程度で最適な構成を提案してほしい。

第一原理計算専用機としての運用を検討しており、計算対象は100原子程度で多くても200原子を想定している。

また、別のマシンでQuantum Espresso を動作させた際、メモリを100GBほど使用していたため、メモリ搭載量は128GB以上が好ましい。
希望のOSはWindowsで、WSL上でQuantum Espressoを動作させることを想定している。

お客さまご希望の条件に沿った構成をご提案しました。

 Quantum Espressoの動作に必要なマシンスペックは？

第4世代Xeon Scalableを採用した2CPU構成です。
Quantum Espressoには明確な動作要件は定められていません。
そのため、ハイエンドなコンピュータでなくとも動作させること自体は可能ですが、動作時のパフォーマンスはマシンのスペックに依存します。

Quantum Espressoは一般的に、CPUコア数やGPUなど、並列処理性能が重視されることが多く、それに応じたメモリ容量も必要になります。
本構成では、CPUの並列処理性能を重視して、ご予算内でコア数を重視したCPUの選定を行っています。

Intel Xeon Gold 6438Y x2基には合計64のコアが搭載されており、高い並列性能が期待できます。

また、メモリ容量は現在行っている計算でも100GBを消費しているということでしたので、将来的に計算規模が大きくなる可能性を考慮して、ご指定の2倍の256GBを搭載しています。

なお、Quantum EspressoにはGPGPUオプションが実装されていますが、基本的には倍精度演算 (fp64) の利用が想定されています。
fp64性能が確保されたGPUは非常に高額であり、本件のご予算内に収めることが大変厳しい状況でした。
そのため、ご提案ではご予算内に収めることを優先し、ビデオカードはGPGPUオプションを考慮せず描画のみを考慮したエントリークラスのワークステーション向けモデルであるNVIDIA T400 4GBを選択しています。

WSL上でのQuantum Espressoの動作について

Quantum EspressoをWSL上で利用する場合の注意点として、WSL上では64を超えるスレッドが正しく認識されない場合があるとの情報を確認しています。

参考：WSL 2 uses half the number of cores on AMD Threadripper 3990X

本構成は2CPU合計で64コア/128スレッド搭載のため、この内の半分しかWSL上で認識されない可能性があります。
上記の問題を避けるため、今回は出荷時にCPU設定でHyperThreadingを無効化し、64コア/64スレッドで利用する形とすることを想定しています。
これにより、64ある物理コアをすべてWSL上で利用できる想定です。

本事例の構成は、お客様から頂戴した条件を元に検討した内容です。
いただいた条件に合わせて柔軟にマシンをご提案いたしますので、掲載内容とは異なる条件でご検討の場合でも、お気軽にご相談ください。