PC提案事例

Gaussian等の量子化学計算を実行可能なマシンとして、モデルPCシミュレーションで下記のスペックのマシンを試算した。

CPU ：Intel Xeon Gold 5520+ 2.20GHz (TB 4.00GHz) 28C/56T x 2基構成
メモリ：合計256GB DDR5 5600 REG ECC 16GB x 16
GPU：NVIDIA RTX A400 4GB (MiniDisplayPort x 4)
ストレージ：1TB SSD S-ATA
電源：1000W 80PLUS PLATINUM
OS：Microsoft Windows 11 Pro for WS 64bit

モデルPCでは予算の160万円 (税込) を超えるため、上限内でGaussianが快適に動作する構成を提案してほしい。

ご連絡いただいたご希望要件に合わせて構成を検討しました。

Gaussian 16は、分子構造の最適化やエネルギー解析などを行う量子化学向けのソフトウェアで、研究や開発の現場で広く活用されています。
この種の処理は負荷が高く、効率よく運用するにはシステムのスペックが重要です。
本ソフトウェアは、マルチスレッドによる並列実行を活用することで、処理時間を大幅に短縮できます。

構成について

並列処理機能を最大限活用するため、ご希望の金額内で可能な限りコア数を確保できる「AMD Ryzen Threadripper 7970X 4.00GHz (boost 5.3GHz) 32C/64T」を採用しました。

Gaussian 16で原子数50以上または基底関数500以上の計算を行う場合は、1コアあたり4GB以上のメモリを実装することが推奨されています。
メモリは余裕をもって256GB搭載しており、高負荷な処理にも対応可能です。

本仕様で採用しているマザーボードは、最大で4枚までのメモリを実装できます。
さらに容量を増やす場合は、現在のモジュールをすべて容量の大きいものに交換する必要があります。

ご参考までに

本ケースではお客様のご予算の範囲内でストレージの性能向上や容量の拡張を図ることで、より安定した運用環境を構築することもできます。

弊社は Gaussian 16をはじめ、材料工学やマテリアル研究など、他の高度な計算ソフトに適したシステムをご提案しています。
それぞれの手法に適したPCスペックについては、以下のページで詳しくご紹介しています。

ご予算やご使用のソフトウェア、運用方法に合わせて最適なパーツ構成をご提案いたします。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。

お問い合わせ

GAMESS(US)を用いて、原子数100程度の構造体のエネルギー計算を行いたい。
予算取りのための情報収集として、現状の想定予算でどの程度のスペックが実現できるのかを知りたい。
使用するソフトウェアはGAMESS(US)の最新版(version June 30, 2023 R1 for Microsoft Windows)で、予算80万～100万円くらいを想定している。GAMESSの利用は初めてなので、まずは普通に使用できる計算環境を用意したい。

CPU計算のみを考慮した構成でのご案内

GAMESSの利用が初めてというお話を踏まえて、複雑なGPU計算は一旦考慮せず、CPU計算のみを考慮してPC構成を検討しました。そのため、GPUは画面描画用としてNVIDIA RTX A400としています。将来的にGPU計算が必要になった場合、RTXシリーズのGPUであれば交換可能な電源容量を確保していますので、導入後のカスタマイズにも対応しています。

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)

お問い合わせ

事例No.PC-10461を見ての問い合わせ。
予算75万円程度で、第一原理計算と機械学習用に最適なワークステーション構成を提案してほしい。

使用するソフトウェアには、「WIEN2k version23.2」と「FPLO 14.0」を予定している。

CPUの並列計算性能を重要視しているため、最低でも32~40スレッド程度のCPUを希望する。
メモリはCPUに合わせて、1コアあたり4GB以上の割当てとなるように選定してほしい。

参考：事例No.PC-10461 金属錯体計算用マシン

お客さまご希望の条件に沿った構成をご提案しました。

ご予算内で並列計算性能を重視したCPUの選定

PC-10461の構成をベースに、一部のパーツをご予算に合わせて変更した構成です。
CPUは事例No.PC-10461と同様に、Ryzen 7000シリーズの最上位モデルであるRyzen9 7950Xを搭載しています。Ryzen9 7950X は16コア・32スレッドを搭載しており、高い並列計算性能が期待できます。

また、事例No.PC-10461からの変更点として、メモリ容量とビデオカードが挙げられます。
メモリ容量はお客様のご希望に合わせて、1スレッドあたり4GB x 32スレッドで128GBを搭載しています。

その他、機械学習での利用を考慮して、ビデオカードをワークステーション向けミドルスペックモデルであるNVIDIA RTX A4500 20GBに変更しています。

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。

お問い合わせ

事例No.PC-9134Cを見ての問い合わせ。
原子力材料の高温XAFS実験を行っており、理論計算も併せて実施したい。
固体の電子構造計算プログラムパッケージ「WIEN2k」を使用して、内殻励起を扱うことを予定している。
上記の用途に最適な構成を提案してほしい。

また、可能であれば、WIEN2kをプリインストールしてすぐ使える状態での納入を希望する。

参考：PC-9134C WIEN2k用マシン　おすすめ構成

事例No.PC-9134Cをベースに、現行世代のパーツを採用した構成例です。
WIEN2kをプリインストールし、電源を入れたらすぐにWIEN2kを起動することができるターンキーシステムとしての構成をご提案しました。

PC-9134Cで採用しているIntel Xeon Gold 6326は世代が古いため、後継である第4世代Xeon ScalableシリーズのIntel Xeon Gold 6426Yを採用しました。合計32コアを搭載したデュアルCPU構成のため、WIEN2kでの高い並列性能が期待できます。

CPU以外のスペックは、PC-9134Cに合わせていますが、ご希望に応じて変更が可能です。

メインメモリについては、CPU 1コアあたり4GB程度を確保することが推奨されているため、メモリ容量は合計128GBとしています。

本構成よりコストをおさえた構成はこちらをご参照ください。

参考：PC-11238A WIEN2k用マシン スタンダード構成（2023年10月版）

WIEN2kの詳細はこちらをご参照ください。

■WIEN2k プログラム作成元 WEBサイト

■研究開発者向け海外製品調達・コンサルテーションサービス ユニポス　「WIEN2k」

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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