分子動力学計算用マシン (倍精度対応)

粘着素材の研究開発に携わるお客様より、大規模な分子動力学計算を行うためのマシンをご相談いただきました。
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)も利用する予定があります。
また、GPGPUでの計算を行うため、CUDAのインストールもご希望いただきました。

具体的な条件は以下の通りです。

・機種はMac Pro
・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

上記を踏まえ、弊社からは下記のスペック構成をご提案しました。

【主な仕様】

CPU AMD Ryzen ThreadripperPRO 5995WX (2.70GHz 64コア)
メモリ 256GB
ストレージ1 480GB SSD S-ATA
ストレージ2 4TB HDD S-ATA
ビデオ NVIDIA T400
ネットワーク on board (1GbE x1 10GBase-T x1)
筐体+電源 タワー型筐体 + 1000W (リダンダント電源)
OS RockyLinux
GPU NVIDIA A100 80GB PCI-E
その他 CUDA Toolkit

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。
検討のポイントは以下の通りです。

■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の利用において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。

■FAQ

・LAMMPSとは
LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator) は、米国のサンディア国立研究所で開発されたオープンソースの分子動力学計算アプリケーション。パラメータ設定により対応する力場の幅広さと柔軟さに定評がある。

参考:LAMMPS Molecular Dynamics Simulator ※外部サイトに飛びます

 

・GROMACSとは
GROMACS (Groningen Machine for Chemical Simulations) は、オランダのフローニンゲン大学で開発された分子動力学シミュレーションのパッケージ。主に、タンパク質や脂質、拡散などの生化学分子用に設計されている。

参考:GROMACS ※外部サイトに飛びます

 

・NVIDIA A100とは
NVIDIA A100はAmpereアーキテクチャで設計されたハイエンドGPU。前世代と比較して最大20倍のパフォーマンスを発揮する。大規模な計算処理能力とスケーラビリティを必要とする複雑なAI学習のモデルトレーニング、DeepLearningでの推論、倍精度シミュレーションなど、HPCが必要とされる様々な用途に適している

参考:NVIDIA A100 Tensor コア GPU (NVIDIA) ※外部サイトに飛びます