PC提案事例

大規模な分子動力学計算を行うためのマシンが欲しい。
LAMMPSやGROMACSの利用がメインで、必要に応じて量子化学計算 (Density Functional Theory：DFT) も利用する。
GPGPUでの計算を行うので、CUDA Toolkitもインストールして欲しい。

また、希望条件は以下の通り。

・CPU：AMD ThreadripperPRO 3995WX 2.7GHz 64コア
・メモリ：256GB
・ストレージ：480GB SSD S-ATA / 4TB HDD S-ATA
・GPU：NVIDIA A100 8GB
・筐体：タワー型
・OS：Redhat系
・その他：CUDA Toolkit
・予算：600万円程度

お客様のご希望を元に、構成をご案内しました。
LAMMPSやGROMACSでの大規模な分子動力学計算を想定した構成です。

■Point

AMD ThreadripperPRO と NVIDIA A100 を搭載する構成の場合、冷却方法の検討が必要

AMD ThreadripperPROは水冷CPUクーラーが標準仕様となっているため、筐体側にはNVIDIA A100を冷却できるほどのFANが標準搭載されておりません。 そのため、NVIDIA A100の冷却はGPU冷却専用のケースFANの追加で対応しています。 また、PCI-Eの空きスロットにダミーカバーを取り付けることで、NVIDIA A100の冷却効率UPを図っています。

LAMMPSとGROMACSの利用でGPUでの倍精度計算を行わない場合には、GPUを一般的な製品に変更してコストを抑えることができます。

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。
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。

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ガラス成形の研究を行うため、流体解析用マシンを導入したい。
できるだけコア数の多い構成を提案して欲しい。
希望するスペックは以下の通り。

・CPU：できるだけ多いコア　
・メモリ：128GB以上
・ストレージ：OS用のSSD x1とデータ用のHDD x1
・OS：Windows 11
・予算：200万円程度

ご要望に合わせて構成を検討しました。
ご予算内でコア数を最大化するため、スペックとコストのバランスを考えてThreadripperPROを用いた構成をご提案しています。

OS用のストレージには速度を重視してM.2タイプのSSDを採用し、データ用は容量とコストのバランスからS-ATAタイプのHDDとしています。

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マテリアルズ・インフォマティクスの研究で、不確実性に関する数値シミュレーションを行うためのマシンが欲しい。
異なる条件で大量のシミュレーションを実施する必要があるため、並列計算能力の高いマシンが理想。
また、大規模な解析結果を高速で可視化するために、高性能なGPUが必要。
希望するスペックは以下の通り。

ご要望に合わせて構成を検討しました。
NVIDIA RTX6000 Adaを2台搭載した構成です。
ストレージ条件である4TB SSDは、M.2スロット x2つとS-ATA x7つで合計9台を搭載しています。
※マザーボード上のS-ATAポートは全部で8ポートですが、残り1ポートは光学ドライブ用として使用しています。

電源ユニットは1600W対応品を採用していますが、100V環境で利用する場合は1300W程度までの出力となります。

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渦巻きポンプの開発を行うために、水流解析専用のマシンを導入したい。
具体的な要望は以下の通り。

・契約中のscFLOWソルバーは並列数「4」で、プリとポストの並列数を足しても最大並列数は「6」
・ソルバー実行時にCPU温度が高くなりがちなので、発熱を抑えられるようにしたい
・ハードウェアの寿命に配慮し、ビデオカードとCPUの負荷を軽減したい
・CPUはクロック数の高いものを希望する
・メモリは64GBを希望する
・27インチディスプレイも含めて欲しい
・予算は50～60万円程度を想定

ご予算に合わせて構成をご提案しました。
CPUの選定においては、以下の点に注意する必要があります。

■Point
・クロック数の高いCPUは発熱も大きくなる。
・「ソルバー実行時のCPU温度を抑えたい」と「CPUはクロック数の高いものを希望する」のご要望は相反する。

そのため、弊社からのご提案では、大型の水冷CPUクーラーを搭載することで冷却能力を高めています。
CPUについては、scFLOWの公式サイトを見る限り、16コアあたりまでは高効率で並列処理が行われていますので、ご予算内である程度コア数が多くクロック数も高い製品を選定しています。

参考：快適なシミュレーションを提供する究極のソルバー(HEXAGON) ※外部サイトに飛びます

ビデオカードは、現在お客様が利用している製品がQuadro FX1800ですので、GPUのランクだけで考えればA2000が代替品の候補になりますが、FX1800は何年も前の製品であることから、世代の違いによる性能差が大きいことを加味してNVIDIA T1000を選定しています。

また、お客様からは以下の質問を頂戴しました。

高クロック仕様のCPUでは、Intel製品よりもAMD製品の方が発熱が少ないのが現状です。
また、本事例の構成は発熱の大きいオーバークロック仕様ではないため、ラジエーターに対して高速でFANを回転させる必要はありません。そのため、一般的なレベルのファン音での稼働を想定しています。
もっとも、ラジエーターでの排熱効率を向上させるためにFANの回転速度を上げればCPU側の温度を低く保つことができますので、FAN音と温度のバランスをどう設定するかがポイントになります。

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。
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。

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ロボット制御研究用として、科学シミュレーション用マシンを導入したい。
自作のソフトウェアを使用しており、1CPU構成でできる限りメモリ容量を増やしたい。
検討のポイントは以下の通り。

・計算速度はCPUのクロック数xコア数で決まるため、コア数が多いXeonシリーズを希望
・予算は300万円程度で、可能な限り計算速度が速いマシンを提案して欲しい
・GPUを使った計算は行わないため、ビデオカードは安価なものでよい
・計算結果は即時サーバーに保存するため、搭載ストレージの数・容量は多くなくて良い
・OSはWindows10 Pro 日本語版を希望
・光学ドライブ不要

コア数を重視した1CPU仕様かつ、メモリ容量512GBとした構成にてお見積もりしました。

■Point
・CPUとメモリ以外は、ほぼ最低限のスペックで設定
・計算結果はすぐにサーバーへ保存することを踏まえ、搭載ストレージは最小限のOSとソフト用の容量として500GB SSDを選定
・ビデオ出力はon board
・3Dや動画表示、高速なスクロールなどが想定される場合には、別途ビデオカードの追加が必要

お客様からは、設置環境で気を配るべき点についてもご質問をいただきました。

設置環境と冷却管理について

設置場所は24時間冷房の効いた部屋とのことでしたので、周辺温度以外のポイントとして、本体前面から詰めたい空気を取り込めるレイアウトでの設置をお願いしています。筐体内部の熱はリア側から排気されますが、排気された熱い空気が本体前面側へ回り込んでしまうと、冷却面で問題が生じますので、排気した空気を吸い込まないレイアウトでの配置をご検討ください。
なお、弊社では出荷前のテストとして、25℃程度の室温環境におけるCPU負荷率100%＋12時間以上連続稼働の動作確認を行い、動作温度に問題がないことを確認した上でご提供しております。

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養殖水槽の研究のため、UnityでBoidモデルのような個体群を扱うマルチエージェント・シミュレーション (MAS) を利用している。
できるだけ多くの個体を想定したシミュレーションを、高速で利用できるマシンを導入したい。
予算は40～50万円程度を想定している。

シミュレーション計算時の実性能を重視して、第13世代Core i9を搭載した構成にてご案内しました。
加えて、シミュレーション結果の可視化など、ある程度の3Dグラフィック性能が必要になることを想定して、ビデオカードはミドルクラスのワークステーション向け製品を選択しています。

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合金触媒の研究用途でマシンの新規導入を検討している。最適な構成を提案して欲しい。

・WinmostarでQuantum Espressoを使い、表面電子状態の計算や反応種 (プロピレンや水素等) が吸着した系の計算、NEB法による反応経路の計算などの実施を想定している。
・金属化合物を使用しているため、中にはユニットセル内の原子が10個を超えるものもある。
・予算申請のための見積もりなので具体的な予算は決まっていないが、ひとまずは50万円程度を想定している。

ご予算50万円に近い金額で検討した構成を検討し、ご提案しました。

構成検討のポイント

・Quantum Espressoは公式のCPUベンチマークデータが公開されている。
・AMD系の多コアCPUが性能面で有利。
・ベンチマークリスト内でご予算内で対応できるCPUは、Ryzen9 5900X 12コアやRyzen9 5950X 16コアが該当する。

※参考：Performance Metrics (Quantum Espresso) ※外部サイトに飛びます

ご提案では、ベンチマークリストに掲載されたCPUよりも新しい世代の製品を採用しているため、より高いスコアを狙えると判断しました。

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化学品の研究開発で素材の分子構造解析を行うため、Gaussian/Gaussviewの利用に適したマシンを導入したい。
ハード面では下記の条件を満たせば購入先にこだわりはないので、サポート対応してくれるメーカーから購入したい。

CPU：コア数が32以上であり、Xeon Gold 5220以上のスコアを持つIntel製CPU
メモリ：128GB以上 (拡張性のあることが望ましい)
Cドライブ：1TB以上のSSD
Dドライブ：1TB以上のSSD
GPU：NVIDIA Quadro P620以上のスペックで計算用途に用いられるNVIDIA製品
保守点検費用も含む

【CPUについて】
第3世代のXeon Goldを2基搭載して、合計32コアを実装しました。

■構成検討のポイント
・1つのCPUで32コア以上の製品も選択できるが、2CPU構成にした時よりもコストが上昇する場合がある。
・本事例ではコストとスペックのバランスを考慮した上で2CPU構成を採用。
・2CPU構成の場合、メモリスロットが増えるため増設の余地が大きくなる点がメリット。

ご提案ではひとまずとして条件の下限である32コアとしていますが、より多くのコア数が必要な場合にはご相談ください。

【メモリについて】
メモリは出荷時点の構成で空きスロットが8つあります。

■構成検討のポイント
・搭載しているものと同じメモリを増設することで合計256GBまで増設可能。
・初期搭載のメモリを取り外して換装すれば、最大2TBまで拡張可能。

【ビデオカードについて】
ビデオカードは現行のラインナップで指定条件に近いT1000を選択しています。

■構成検討のポイント
・「計算用途に用いられる」の指す意味によってカードの選定基準は異なる。
　→「ワークステーション向けビデオカード」の意味であれば、T1000で問題はない。
　→「GPGPUに用いられるビデオカード」の意味であれば、T1000では性能不足。

GPGPU利用を想定する場合には、適したビデオカードを選定しますので、ご相談ください。

サポートについて

保守点検に関しては、お問い合わせ時点で詳細なご要望を頂戴していませんでしたので、たたき台として「あんしん＋　5年間引き取り修理」を加えた内容でのご案内としました。
弊社の基本的な保証は引き取り修理対応となりますが、オンサイト保守やTeamViewerを利用したリモートサポートなど、お客様のご要望に合わせて保証をカスタムすることが可能です。
納入時の設置や動作確認などに関してもご相談を承っていますので、気兼ねなくお問い合わせください。

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事例No.PC-8351を見ての問い合わせ。
機械学習および量子化学計算のシミュレーションを行うためのマシンが欲しい。
100V電源環境で利用することができて、以下の条件を満たす提案を希望する。

・CPU：可能な限り最新の世代で、高クロックでかつキャッシュが大きいもの
・メモリ：1コアあたり16GB以上
・ストレージ：SSDと1TB以上のHDDをそれぞれ搭載
・GPU：予算の範囲内で20GB以上のビデオメモリを持つ製品を複数
・電源：100V対応 消費電力によっては、電源 x2台での冗長化も視野に入れる
・予算：500万円以下

ご希望の条件に合わせて構成を検討しました。
ストレージ容量の指定条件が少なかったので、ひとまずのご提案として検討しています。
HDDは筐体内部スペースの都合で搭載できる数に制限があり、RAIDカードなどを搭載するバスが残っていないため、RAID化などには対応できないことをご承知おきください。

電源ユニットは1600W表記ではありますが、100V環境では実質的に1300W強の給電能力です。
本構成に搭載した電源 x2台は冗長化 (どちらかが壊れても動作する) を目的としたものではありませんので、どちらか片方の電源が故障した場合、システムは停止します。この点、サーバー的な安定性を考慮しない構成ですので、あくまで100V環境を優先し、なおかつシステムのダウンタイムが許容できる用途・範囲での利用が前提であることをご承知おきください。

本構成における注意点

あくまで100V対応のために電源を分けているため、消費電力は15Aを超えます。そのため、必ず別系統の電源コンセントから給電していただく必要があります。 (1コンセントからのタコ足配線利用は不可です) 電気契約も15Aでのご利用は不可となります。

また、電源やGPUなどの物理的な配置の問題で、HDDなどを追加することができない構成です。内蔵で搭載できるドライブはM.2タイプのストレージが2枚までです。

最後に、上記の通り電源を連動させて給電する構成ですので、クリティカルな用途でのご利用は避けるようお願いいたします。電源 x2の構成ではありますが、これらはリダンダントではなく給電量を確保するための連動となりますので、片方の電源が故障した場合、システムは機能しなくなるものとお考えください。

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