はじめに VASPは密度汎関数理論(Density Functional Theory: DFT)に基づいて電子状態を計算するソフトウェアです。擬ポテンシャル法を採用しており、全電子計算を行うWIEN2kなどのソフトウェアに比べて高速に計算できます。また、精度に関しても良い成績を残しており、様々な分野で広く使われています。 しかし一方で、VASPの出力形式は状態密度(Density of state: DOS)・バンド分散・フェルミ面などの基本的な解析結果を可視化しづらく、計算実行後に出力ファイルを編集する手間が必要です。この点はQuantum ESPRESSOの方がユーザーフレンドリーな...

DALTONという名前の量子化学プログラムスイートがあります。 この名称は、ホームページで人物の姿があるように、John Dalton博士をリスペクトしたものだろうという事は分るのですが、イギリス系の地名や姓など、かなり一般的な単語の為、Web用の検索エンジンを単純に使用すると、関連の無いものばかりが並ぶ事になるという困ったアプリでもあったりします。 このDALTON、かなり古くから存在するもので、最初のリリースは1983年、version 1.0が1997年 というものなので、スパコン世代の癖がかなり濃厚に残っているアプリです。 2011年以降、DALTONはバージョンナンバーがv...

AMD Ryzen Threadripper はデスクトップPC用途ですが、コアをEPYCと共通化させているため、コア自体の底力は、なかなか期待できるものです。 Gaussian16 Rev. C.01 でいつものtest0397を動かしてみました。使ったCPUは Threadripper 3970X (32core, 3.7GHz) です。 けっこうIntel Xeonと善戦していることがわかります。手ごろな価格でGaussian計算機を探している方には朗報ですね。

はじめに 　前回の量子コンピュータ記事からずいぶん時が経ってしまいましたが、7月に開催された第2回量子コンピュータ勉強会の様子をご報告したいと思います（前回記事はこちら）。 　第2回勉強会は主に量子コンピュータのハードウェア技術について学びました。入門的・総論的な内容だった第1回とは対照的に、ハードに関してより深く切り込んだ内容であり、体感難度はやや難しめでした。勉強会の内容を全て理解できたわけではありませんので、このレポートも誤解や誤り等あるかもしれません。もし不適切な箇所にお気づきの方がいらっしゃれば、ご指摘いただけると幸いです。 　また今回の内容は、量子コンピュータの基本的な原理を...

はじめに 　量子コンピュータが最近大きな注目を浴びています。量子コンピュータは、ミクロの世界を支配する量子力学の原理を応用したコンピュータで、電気信号のオンオフを基礎原理とした現在のコンピュータ（この分野では「古典コンピュータ」とも呼ばれる）を遥かに上回る計算能力を秘めています。昨年の10月にGoogle社が「量子超越（＝古典コンピュータを超える計算速度）を実現した」論文を公表し、大きな話題となりました。この論文では、ある命題について最速のスーパーコンピュータを使っても1万年かかる計算を、量子コンピュータはわずか200秒で解いたという内容が書かれています。その命題とは「量子コンピュータの動作...

前回のブログの通り、実際にアプリケーションの動作を確認していきます。 今回検証に使用したハードウェア環境、開発環境は以下の１ノードとなります。 HW構成 ：CPU　                 AMD EPYC 7702 ( 2.0GHz / 64core ) x 2 　　　　   Memory              256 GB ( 16 GB 3200 MT/s x 16 ) OS         ：CentOS 7.6 Compiler：Intel Compiler 19.0.5.281、17.0.7.259 MKL　　 : 上記 Intel Compiler に同梱...

お久しぶりです。 随分間が空いてしまいました、申し訳ありません。 EPYC ROME環境での計算科学アプリケーションの挙動について、引き続き書いていこうと思います。 ソースコードで配布されている科学技術計算用アプリケーションにおいては、想定している開発環境として、数値計算ライブラリ Intel Math Kernel Library ( MKL )に対応しているものが複数あります。 弊社ではこのようなアプリケーションでMKLを使用したビルドを行っています。 これは、Intel製CPU環境においては、MKLが性能的に優れ、動作的にも安定しているためです。 しかし、EPYC環境において...

簡単な水のMDを用いて、GROMACSの使い方をおさらいします。このステップでサンプリングを行います。

はじめに 前回の記事でAWS EC2 M6gインスタンスに使われているGraviton2についての簡単な紹介と、HPLベンチマークの結果を掲載しました。今回はOpenFOAMについてのベンチマーク結果をご紹介します。実のところA1インスタンスの登場時にも同様の検証を行っていましたが、当時はこのブログもなかったので、私が参加した勉強会などのLT等で紹介するにとどまりました。 ベンチマーク内容 これも前回触れましたが、OpenFOAM-v1912をUbuntu20.04LTS標準のgcc-9.3.0, OpenMPI-4.0.3でビルドしました。ベンチマークデータは弊社も賛助会員のオープンC...

はじめに SARS-CoV-2対策のため、未だ未完成の富岳の起動が発表されたことに、オタク心をくすぐられた方も多いのではないかと思います。富岳はCPUがARMベースであることも知られており、1CPUあたり48コアにおよぶ計算用コアはHPCに必要な演算性能を生み出しますが、カタログ上の最大演算性能は内蔵されているSVEと呼ばれるベクトル演算ユニットに依るところが大きいと思われます。ARMはCPUが持つべき基本機能を備えた設計のみをライセンス販売していて、開発者はそれをたたき台にアレンジしたり、SVEのような付加機能を付け足したりすることで、実際のCPUを設計・製造します。これによりCPU全体や...

オンライン開催の GTC 2020（ ）にて NVIDIA CEO Jensen Huang氏 の Keynote がアナウンスされました。発表は NVIDIA YouTube Channel ( ) で 公開されています。プレイリストはこちらです。 AIやデータサイエンス、HPC、自動運転やグラフィックなどに関する新情報が次々と出てきています。 NVIDIA A100 GPU。最新Ampere世代、TensorFloat32に対応し、Sparse Matrixに最適化された新たなTensorCore と 1.5TB/sの高帯域なHBM2を備え、PetaOPS級の性能。ますますD...

　今回は、OpenAIが公開しているロボットアームの強化学習に挑戦します。ロボットアームの強化学習は、ロボットアームで物体を挟んだり押したりして動かすFetchと、人の手を模したロボットを動作させるShadowHandがあります。その中から、FetchPickAndPlace、HandManipulateBlockRotateXYZ、HandManipulateBlockFullの強化学習に挑戦してみました。 強化学習 　強化学習とは、簡単に説明すると、まず、あるモデルを元にシミュレーションをします。次に、シミュレーションの結果を元にモデルを学習します。その学習したモデルを使って、またシミ...

簡単な水のMDを用いて、GROMACSの使い方をおさらいします。このステップではNVTにより、系の温度を室温程度にします。

はじめに 　「電子構造論による化学の探求　第3版」というGaussianの教科書をご存知でしょうか。Gaussian計算に関する多くの話題や問題が掲載されており、あくまで個人的意見ですが、初心者から上級者まで習熟度に関らず、Gaussianを取り扱う者にとってはお勧めの一冊と思います。ただ、全くの初心者にとってはやや難しいと思われる内容や表現もあり、このブログではこの教科書の例題・演習問題の内容を補足・解説していければと思います。今回は例題2.1について採り上げます。 インプットファイルについて 　Gaussianのインプットはテキストファイルとして扱うことができます。実際、45ページに...

水を用いた簡単なMDを用いて、GROMACSの使い方をおさらいします。このステップではまず、エネルギー最小化を行います。

最も簡単なGROMACSのMDの例として、水（溶媒のみ）のMDを実行してみます。

背景 昨今さまざまな数字、データ、グラフを目にする機会が増えています。その一方でそれらをどう解釈して読み解くのか、というリテラシーの問題が取り沙汰されるようになっています。テレビ等で誤解を生みかねないグラフ形式を選択していることなどに指摘がある一方で、意図的にそうした手法を用いているものから間違った判断に誘導される危険性もあります。統計データが直感に反する結論を導くことも珍しくありません。 どの様にデータを使い、見せ、意図を伝え、解釈されるのか？というのは受け側、出す側の両方に求められるリテラシーですが、一方で普段どおりの見せ方をしたのに、他の分野で全く異なる解釈をされ、驚かれた経験がある...

背景 ここ数年のHPC環境では、CPUやGPUによる計算コストよりも、データを移動するコストが支配的になっているという認識がますます強くなっています。どれだけ計算能力が高くてもデータが届かなければ、計算した結果を保存できなければ、せっかくの高速な環境はそれを待つことに時間を浪費しパフォーマンスが劣化します。メモリからのデータ転送でキャッシュのアルゴリズムが重要な要素となり、低遅延のネットワーク、ストレージの役割がますます大きくなっています。お金のかけ方が以前とは変わってきているわけです。一方でデータを動かすのではなく、データを中心にしてシステムを割り当てていくデータセントリックという、逆転の...

前置き 前回の記事で「短期決戦・スクラッチ向き」とか書いた途端に、永続的ストレージの発表があり、頭を抱えた筆者です。多数のユーザーが混在するクラウド上においてはパフォーマンスと同時にセキュリティも重要ですが、条件付きながらデータ転送も保存データも暗号化されています。普通のLustreでは行われていないOSTの２重化すら実現しています。さらにパフォーマンス向上も実現しています。これでAWS上に「普通のLustre」をつないだ「普通のスパコン」を運用する上で必要な、ある意味それ以上の「モノ」はほぼ揃ってしまいました。今回はその作り方と使い方を簡単に勉強しておきましょう。 AWSとHPC環境につ...

前置き この記事を書いている間にSingularityはEPELリポジトリから最新の3.5.3がインストールできるようになり、GROMACSは2020.1がリリースされました。ちなみにGROMACSは「誤った結果を出す」という理由で、GROMOS力場を削除していくようで、以前のデータがそのままでは使えなくなったり、計算結果が異なる可能性があります。ただ、2020.1にもファイルは従来どおり残っているので（使おうとするとワーニングは出ますが）一応計算は実行でき、ベンチマークの取得は可能です。 GROMACSに関する予備知識 分子動力学計算は単一の計算を繰り返しているわけではなく、近距離にあ...