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日本原子力研究所Origin3800システムにおける大規模核融合プラズマシミュレーション及びストレージグリッドの開発

Development of large scale fusion plasma simulation and storage grid on JAERI Origin3800 system

井戸村 泰宏   ; 足立 将晶*; 五來 一夫 ; 鈴木 喜雄   ; Wang, X.*

Idomura, Yasuhiro; Adachi, Masaaki*; Gorai, Kazuo; Suzuki, Yoshio; Wang, X.*

これまで数値トカマク実験(NEXT)研究計画の下でさまざまな流体コード,粒子コード、あるいは、ハイブリッドコードが開発されてきた。これらのコードには高性能プロセッサー,高速ストレージシステム、及び、高速並列可視化システムから構成されるシミュレーション環境が必要とされる。本論文では、こういった観点から原研Origin3800システムの性能を検証した。性能評価においては、代表的な粒子コードと流体コードは512プロセッサーを用いた並列計算で$$14sim 40$$%という実効性能が示された。I/OについてはStorage Area Network (SAN)による高速並列データ転送が実現している。並列可視化処理システムに関しては、以前のワークステーションに比べて飛躍的に高速な大規模データの可視化処理が可能になっている。このように原研Origin3800システムでは非常に先進的なシミュレーション環境が実現している。また、最近では遠隔ユーザの利便性を向上するためにストレージグリッドの開発を進めている。ストレージグリッドはSANと波長分割多重伝送装置(WDM)の組み合わせにより構成される。初期テストにより、ストレージグリッドでは従来のデータ転送手法と比較して飛躍的に高速なデータ転送($$sim 100$$Gbps)が広域ネットワークを経由して可能であることが示された。

Under the Numerical EXperiment of Tokamak (NEXT) research project, various fluid, particle, and hybrid codes have been developed. These codes require a computational environment which consists of high performance processors, high speed storage system, and high speed parallelized visualization system. In this paper, the performance of the JAERI Origin3800 system is examined from a point of view of these requests. In the performance tests, it is shown that the representative particle and fluid codes operate with $$15 sim 40$$% of processing efficiency up to 512 processors. A storage area network (SAN) provides high speed parallel data transfer. A parallel visualization system enables order of magnitude faster visualization of a large scale simulation data compared with the previous graphic workstations. Accordingly, an extremely advanced simulation environment is realized on the JAERI Origin3800 system. Recently, development of a storage grid is underway in order to improve a computational environment of remote users. The storage grid is constructed by a combination of SAN and a wavelength division multiplexer (WDM). The preliminary tests show that compared with the existing data transfer methods, it enables dramatically high speed data transfer $$sim100$$Gbps over a wide area network.

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