PC提案事例

分子動力学計算に使用するワークステーションの見積もりを希望する。
AMD EPYC 9634 を用いた大規模並列計算を想定し、ECCメモリ 256GBを搭載したい。
年度末までの納入できる構成であることが条件なので、パーツの入手性にも配慮して欲しい。

分子動力学計算はCPU性能とメモリ帯域の影響が大きいため、処理負荷に対して安定した計算を行える構成を中心に検討しました。
お客さまの希望スペックを確認したうえで、現行世代の入手性や長期運用を考慮し、同等クラスのパーツを組み合わせたワークステーションをご提案しています。

CPUについて

ご相談時点ではEPYC 9634の入手性が芳しくなかったため、現行世代のCPUから計算効率と入手性のバランスを踏まえ、AMD EPYC 9655 (96コア) を選定しました。
マルチスレッド処理が中心となる分子動力学計算において、安定した処理性能を発揮します。

メモリ構成

32GB×8枚構成で256GBのDDR5メモリを搭載し、CPUアーキテクチャに合わせたメモリ帯域を確保しました。
大規模系の計算や長時間のジョブでも動作が安定し、研究用途で必要とされる実行環境を満たしています。

GPUの役割と選定理由

主計算をCPU側で実施する構成であるため、GPUは描画用途を目的としたRTX PRO2000 (16GB) を採用しました。
研究環境で必要とされる安定したモニタ出力に対応します。

納期への配慮

ご希望の年度末までに納入可能なよう、入手性が安定しているパーツを中心に構成を最適化しました。
パーツの供給状況は時期により変動するため、納期を確実にしたい場合は、お早めにご相談ください。

テガラのオーダーメイドPC製作サービスは、導入時の用途に加え、将来的な研究規模の拡大を見据えたシステムの拡張にも対応しています。
各種ソフトウェア要件に応じた構成のご提案はもちろん、研究環境全体の構築に関するご相談も承っています。
お客様のニーズに合わせて最適なソリューションをご提供しますので、どうぞお気軽にお問い合わせください。

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100万円程度の予算で、個人研究者向けのワークステーションを導入したい。
OSはUbuntu、ソフトはGromacs、Spades、Unicyclerを予定。
主な用途は細菌のNGS解析で、年に数回MD計算も実施。
メモリやストレージの拡張性を重視し、将来的なGPU増設にも対応できる構成を希望。

本構成は、現在実施中の「ライフサイエンス研究開発向け特別キャンペーン」の特典（内蔵HDD 4TBストレージサービス）を適用した事例です。
ライフサイエンス研究開発向け特別キャンペーンの詳細はこちら

※本キャンペーンは終了しました

CPUについて

SPAdesやGROMACSのマルチスレッド性能を最大限活かすため、予算内でできるだけ多くのコアを確保しました。
Xeon 6505P (12コア)を2基採用し、合計24コア構成とすることで、並列処理に強い環境を実現しています。

メモリについて

メモリは128GB（16GB×8枚）を実装。
空きスロットを利用して増設すれば最大256GB、上位規格のメモリに換装すれば、更に容量を増やす事も可能です。

ストレージ構成

高速アクセスのため4TBのM.2 SSDを組み込み、さらに大容量データ保存用に4TB HDDも追加しています。

GPUの選定と拡張性

現時点ではCPU解析を前提にオンボードGPU構成ですが、将来的なGROMACS用GPU増設に対応できる筐体を採用。
電源容量にも余裕を持たせ、アップグレードに柔軟に対応可能です。

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第一原理計算 (Quantum ESPRESSO) を本格的に開始する予定。
予算は100万円～200万円。
取り扱っている最小単位の格子は72原子で、欠陥構造も導入している。
今後はスーパーセルによる欠陥解析や、バンド構造、状態密度の計算も想定しているため、より高速かつ大規模な計算に対応可能な環境を構築したい。
現在の構成は、Threadripper PRO (32コア/64スレッド)、メモリ64GB。
この仮想環境上のLinuxで計算を行っているが、物理メモリの不足や安定性に課題があるため、Quantum ESPRESSOに最適なハードウェア構成を提案してほしい。

CPUとメモリ構成について

Quantum ESPRESSOの計算には、並列計算性能とメモリ容量の影響が大きいとされています。
速度と安定性向上のため、96コアのEPYC 9654 (96コア/192スレッド)を採用しました。従来の32コアから大幅に性能を向上させています。
1コアあたりのメモリ容量が従来の2倍である、384GBを搭載しています。

GPUの選定について

本件ではGPUを画像描画以外の用途で使用しないため、描画用途としてRTX A1000を選定しました。

OS環境と電源ユニットについて

本構成は、Quantum ESPRESSOをプリインストールしており、到着後すぐに研究を開始できるよう設定されています。
また、想定消費電力に対して余裕のある1000Wの電源ユニットを搭載し、本構成での安定性を確保しています。

テガラのオーダーメイドPC製作サービスは、導入時の用途に加え、将来的な研究規模の拡大を見据えたシステムの拡張にも対応しています。
各種ソフトウェア要件に応じた構成のご提案はもちろん、研究環境全体の構築に関するご相談も承っています。
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分子構造解析に使用するCPUマシンの導入を検討している。
AmberやRを使用する予定。
3年保証付きで、ラックへの設置を含めて見積もりしてほしい。
具体的なスペックとして、CPUはXeon Gold 5512U、メモリはDDR5-5600 ECC R-DIMM 16GB×4、ストレージは480GB SSD×2、OSはUbuntu 22.04 LTSを考えている。
また、将来的にSSDを追加してRAIDを組めるように、RAIDカードの搭載も希望する。

CPUについて

お客様の用途に合わせ、最新の第6世代Xeonプロセッサ「Intel Xeon 6731P (32コア/64スレッド) 」を採用しました。
高い並列処理性能により、AmberやRなどの分子解析・統計解析ソフトで、高い処理性能を発揮します。

メモリ構成について

DDR5-6400 REG ECCメモリを64GB (16GB×4) 搭載しています。
高速かつ信頼性の高いメモリにより、解析処理の安定性を確保しています。

ストレージとRAID構成について

480GB SSD (SATA) を2枚搭載し、RAIDカードを実装しています。
初期出荷状態では「RAID構成なし」としていますが、将来的なRAID構築が可能な構成です。

筐体サイズと拡張性について

筐体前面・後面のベイからストレージを交換・増設できる2Uラックマウント筐体を採用しました。
将来的なストレージ増設にも対応できる拡張性を備えています。

OSと保証について

Ubuntu 22.04 LTSをプリインストールし、3年間のセンドバック保証を付帯。
現地設置 (開梱・ラック設置・起動確認) を含めたご提案ですので、導入後すぐに運用可能です。

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Alphafold3を用いた構造予測解析に対応するGPUマシンの導入を検討している。
他にもAmberやRを使用する予定。
具体的なスペックとして、Xeon W7-3545、RTX PRO 5000、DDR5-5600 ECC R-DIMM 32GB×8のメモリ構成、ストレージには480GB SSD×2と15.36TBU.2 NVMe Gen5 SSD×1を希望する。
Ubuntu 24.04環境での安定動作を重視し、3年保証、ラックへの設置までを含んだ見積もりが欲しい。
また、将来的なRAID対応やSSD追加に対応できる構成にしてほしい。

CPUとメモリ構成について

お客様のご指定どおり，24コア48スレッドのXeon W7-3545を搭載しております。
メモリは合計256GB (32GB×8) を搭載し、大規模な分子動力学計算や機械学習処理にも十分な容量を確保しています。

GPUの選定について

ご希望のRTX PRO 5000 48GBを搭載し、Alphafold3の推論処理やCUDAベースの解析に最適化された構成です。
将来的なGPU追加にも対応できるよう、PCIe x16スロットを6本備えた拡張性の高いマザーボードを選定しています。
なお、将来的にGPUを追加される場合は、電源やRAIDカードの調整等が必要となるため、計画段階でご相談いただくことをおすすめします。

ストレージとRAID対応について

480GB SATA SSDに加え、15.36TBのU.2 NVMe Gen5 SSDを搭載。
高速なデータアクセスが求められる解析用途に対応しつつ、RAID構成の柔軟性も確保しています。
SAS/SATA対応のRAIDカードを搭載しており、将来的なRAID構成変更やSSD追加にも対応可能です。

ケース・電源・設置対応について

タワー・4Uラックマウントどちらにも対応可能な筐体を採用し、GPUや拡張カードの冷却・設置性を確保。
1500Wの80PLUS PLATINUM電源を搭載し、安定した電力供給を実現しています。
現地設置 (開梱・ラック設置・起動確認) まで対応可能で、3年センドバック保証もお付けしています。

ソフトウェア環境について

AlphaFold 3のGPU環境構築をスムーズに行えるよう、CUDA Toolkitをあらかじめプリインストールしています。

また、ご要望に応じてAmberやRなどの分子解析・統計解析ソフトウェアもプリインストールした状態でご提供可能です。

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事例No.PC-12076C、PC-12076Dなどを見ての問い合わせ。
Advance/NanoLaboでのDFT (密度汎関数法)や分子動力学計算のための計算機の購入を検討している。

計算エンジンは、主にLAMMPS、Quantum ESPRESSOを使用する予定。
DFTでは原子数100から200程度のものを扱いたいため、メモリは128GBから256GBが必要と推定している。
分子動力学計算の他に、Spring-8で取得したX線CTデータの解析にも併用する予定がある。

参考：
PC-12076C Advance/NanoLabo ターンキーモデル (ミドル)
PC-12076D Advance/NanoLabo ターンキーモデル(ハイエンド)

事例No.PC-12076Dをベースにして、構成を検討しました。
ご覧いただいた事例のCPU 「Xeon W7-3455 (24コア) 」 から、後継機種のCPU 「Xeon W7-3555 (28コア) 」 へ変更しています。
Xeon W7-3555は、Xeon W7-3455よりもコア数が増加しており、マルチスレッド性能や大規模データ処理の効率が向上。高負荷な作業でより高い処理性能を発揮し、全体的な作業効率と応答性の改善が期待できます。
GPUはX線CTデータの解析用として、 「RTX2000 Ada 16GB」 を選択しました。

メモリの搭載枚数について

今回採用したCPU「Xeon W7-3555 (28コア) 」は、8チャネルのメモリに対応しています。
CPUの性能を最大限に引き出すため、各チャネルに1枚ずつ、合計256GB (32GB x 8枚) のメモリを実装しています。
メモリチャネルの数に合わせてメモリを搭載することで、CPUとメモリ間のデータ転送が最適化され、帯域幅を最大限に活用できます。

参考：メモリ構成によるパフォーマンスの変化

本構成の拡張性としまして、マザーボードに空きスロットが8つございますため、同仕様の32GBモジュールを追加することで、メモリ容量を合計512GB (32GB x 16枚) まで増設可能です。

ただし、メモリを8枚以上搭載しても、CPUとメモリ間のバス (メモリチャネル) の本数は増えないため、同時にやり取りできるデータ量 (帯域幅) は変わらず、通信速度の向上は見込めません。 メモリ容量は増えますが、処理速度に直結するわけではない点にご注意ください。
※メモリ速度はCPU側の速度に準拠します。

参考：インテル® Xeon® w7-3555 プロセッサー ※外部サイトに飛びます

ご使用目的や処理内容に応じて、メモリ構成やその他の仕様を柔軟に見直すことが重要です。
掲載内容とは異なるご用途やご予算の場合でも、どうぞお気軽にご相談ください。

ライセンスも含めたワークステーション導入をご検討中の方へ

本構成には「Advance Nanolabo」のライセンスは含まれておりません。

ライセンスをお持ちでない場合や、ソフトウェアとあわせて環境を整えたい場合には、ソフトウェアのライセンス取得から、最適なハードウェアの選定・セットアップまでを一括でご提案する「ターンキーシステム」のご利用も可能です。

導入の手間を省き、届いてすぐに研究をはじめることができる環境をご提供します。

ソフトウェアの導入をご検討の際は、お気軽にお申し付けください。

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分子動力学計算のために128~256コアのワークステーションを購入したい。主にLAMMPS、CP2Kを使用する予定がある。おすすめの構成を教えて欲しい。

使用ソフトウェア：LAMMPS、CP2K
ご予算：200万～300万円

なお、現在進めている研究ではLAMMPSのGPU機能を使用していない。DFT計算にはCP2Kを使用しているが、こちらも同様にGPUを使用していない。ラックマウント筐体を採用しても問題ないので、要望に近い構成を提案して欲しい。

CPUについて

AMD EPYCによる、128コア 256スレッド構成です。

128コア以上の場合にはラックマウント筐体を用いた構成が前提で、専用仕様のためコストが大きく上がります。しかし、コストの上昇に対して増えるコア数はそれほど多くないため、コストパフォーマンスを優先して検討しています。

スペックについて

予算に余裕がありますので、メモリモジュールは12枚構成を推奨します。メモリチャネルが12chですので、計算速度の向上が期待できます。ただし、LAMMPSのメモリ使用量によってはオーバースペックになる可能性がありますので、実際の処理で必要なメモリ容量をご確認ください。

SSD容量は2TBとしています。LAMMPSやCP2Kで扱うデータ量からの選定ですが、ストレージ容量に指定がある場合にはご相談ください。

GPUについて

GPUを使用しないとのことですが、LAMMPSやCP2KはGPU計算に対応していますので、RTX4090を1枚搭載した構成としました。 (ただし、単精度計算です)

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GROMACS・LAMMPSなどのソフトウェアを用いた量子化学計算・分子動力学計算用コンピュータ・クラスターの導入を検討している。
ワークステーション (ノード) が並列化されたシステムから構成され、3ノード以上かつ、全コア数が60以上の構成を提案して欲しい。

ノードのうち1台にはRTX A6000などの分子動力学計算用GPUを搭載したい。

ソフトウェアに関しては、GAMESS、 LAMMPS、 GROMACS、 RadonPy、 ERmodの使用を予定している。
上記のソフトウェアをプリインストールし、PBSでジョブ管理が可能な状態で納入してほしい。
また、LAMMPS・GROMACSについてはGPUを利用したジョブ実行ができることが好ましい。

具体的な各ノード構成の希望は以下の通り。

4台構成のコンピュータ・クラスター

お客さまのご要望に合わせて、
管理ノード + GPU搭載計算ノード + GPU非搭載計算ノード x2の合計4台構成
でクラスターを構成しました。

管理ノードは共有ストレージを兼用し、20TB HDD S-ATA x5枚でRAID5を構成しています。
計算クラスターとしては、1ノードあたり56コア x3台で、合計で168コアのクラスターシステムです。
また、GPU搭載計算ノードにはNVIDIA RTX A6000 48GB GDDR6を搭載しています。

各ノード・UPS・ネットワークスイッチは42Uのサーバラックに収納し、現地での設置作業を含める形でご提供しています。
なお、各ノード間は10GbEネットワークスイッチを介して接続しています。

ジョブ管理が可能な状態でのソフトウェアセットアップ

お客様のご要望にあわせて、GAMESS、 LAMMPS、 GROMACS、 RadonPy、 ERmodをプリインストールしています。
LAMMPS・GROMACSは、GPUを利用した計算を行うことができるようにセットアップしています。
また、管理ノードにPBSをインストールし、各ノードへの計算リソース配分が行えるよう設定しています。

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。
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。

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Red Hat Enterprise LinuxでLAMMPSを利用できる環境を作りたい。
別のPCでJ-OCTAを稼働させて計算条件やデータセットを作り、同じネットワーク内のこのPC上で、LAMMPSでの並列計算を実施する想定。
予算120万円程度での構成を提案して欲しい。

ご予算に合わせて構成を検討しました。
ある程度のコア数を確保できるCPUを選択した構成です。

本構成では、ご予算との兼ね合いからGPGPUを想定していませんので、ビデオカードは描画のみを想定したエントリークラス製品を採用しています。 Red Hat Enterprise Linuxについては、お客様よりバージョン8におけるJ-OCTAの動作実績をご連絡いただいたため、ご指定に合わせたOSとしています。

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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