PC提案事例

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。

クライオ電子顕微鏡での単粒子解析用ワークステーションを導入したいので、予算220万円程度で適切な構成を提案してほしい。

具体的な希望は以下の通り。

お客さまご希望の条件に沿った構成をご提案しました。

最新のRyzen Threadripper PRO 7000 WXシリーズを搭載

2024年4月時点で最新であるRyzen Threadripper PRO 7000 WXシリーズの24コアモデルを採用した構成です。
24のコア数と4.20GHzの動作クロックにより、解析時の高いパフォーマンスが期待できます。

NVIDIA Geforce RTX4090 x2枚搭載時は200V環境が必須

ご指定に沿って、NVIDIA Geforce RTX4090 x2枚を搭載しています。
なお、NVIDIA Geforce RTX4090のTDPは450Wと消費電力の大きい製品のため、2枚搭載した場合は200V環境が必須です。

100V環境での利用できることを優先する場合には、RTX4090の搭載数を1枚に減らす、あるいはNVIDIA A6000やNVIDIA RTX6000 Adaといったより消費電力量の低いビデオカード x2枚に変更することで100V環境への対応が可能です。

ソフトウェアの事前インストールも可能

また、ご希望の場合はクライオ電子顕微鏡法向けのソフトウェアを事前インストールすることも可能です。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。

これまで他社製のマシンを分子動力学シミュレーション用に使用していたが、故障等が多いためマシンの更新を検討している。
予算300万円程度で、上記の用途に適した構成を提案してほしい。現在使用しているマシンのスペックは以下の通り。

現在のマシンは、分子動力学シミュレーションで分子集合体のMD計算と一般的な解析に使用しており、機械学習での利用も考えている。また、MD計算のために夜通し連続稼働させることが多い。

今回導入を検討するマシンでは計算時間を短縮したいので、現在使用しているマシンよりも高性能なCPUを搭載したい。
加えて、VMDを用いての視覚的な分子集合系の確認や機械学習での使用も考えているため、最適なビデオカードが必要だと考えている。

なお、量子化学計算は頻繁には行わないため、メモリは現行と同程度で充分だと考えている。
反対に、ストレージ容量はいまの4TBでは足りないため、20TB程度のHDDを希望する。

お客さまご希望の条件に沿った構成をご提案しました。

第4世代Xeon Scalableの2CPU構成

2024年3月時点で最新の第4世代Xeon Scalableシリーズを搭載したデュアルCPU構成です。
合計64のコア搭載数により、Intel Xeon Gold 6242Rと比較してもMD計算時のより高いパフォーマンスが期待できます。

NVIDIA RTX A4500 20GBで機械学習は可能？

ビデオカードはご予算に合わせて、ご利用中のマシンと同じNVIDIA RTX A4500 20GBを選択しています。ご利用予定のソフトウェア「VMD」のシステム要件において、ビデオカードは“OpenGLでのハードウェアアクセラレーション可能なビデオカードを強く推奨”とのみ記載があります。NVIDIA RTX A4500 20GBはミドルレンジのワークステーション向け製品であり、OpenGL 4.6にも対応しているため、VMDの利用に十分なスペックを持っていると考えられます。
また、ビデオカードの性能はハードウェアアクセラレーションに対応したソフトウェアなど、一部の処理を除いて大きく影響しないのに対し、CPUのスペックは全体の処理性能に直結するため、GPUよりもCPUを重視した構成としています。今後DeepLearningなども行う場合、NVIDIA RTX A4500 20GBは推論用途には十分なパフォーマンスが期待できますが、学習用途にはスペックが不足してしまう可能性がありますのでご注意ください。

また、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、GPUの増設分など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、より大容量電源ユニットへの変更も可能ですのでお気軽にご相談ください。

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。