国立エネルギー研究科学計算センター

国立エネルギー研究科学計算センター (NERSC) は、 1974 年に設立された高性能コンピューティング (スーパーコンピュータ) 研究施設です。国立ユーザー施設は、米国エネルギー省科学局の委託によりローレンス バークレー国立研究所によって運営されています。

NERSC の使命は、科学局のコンピューティング センターを設立することです。NERSC には、全国の国立研究所や大学の 9,000 人の科学者が使用できる高性能コンピューティングとデータ システムがあります。NERSC の研究は、エネルギー効率、貯蔵、発電、地球システム科学、自然と宇宙の基本的な力の理解に関する基礎研究と応用研究に重点を置いています。最大の研究分野は、高エネルギー物理学、材料科学、化学科学、気候と環境科学、原子核物理学、核融合エネルギー研究です。^{[引用が必要]}

NERSC は、1974 年にローレンス リバモア国立研究所(LLNL)に制御熱核融合研究コンピュータ センター (CTRCC) として設立されました。このセンターは、核融合エネルギー研究コミュニティにコンピューティング リソースを提供するために設立され、 Control Data Corporation 6600コンピュータ (SN-1) から始まりました。センターが直接調達した最初のマシンはCDC 7600で、1975 年に設置され、ピーク性能は 36 メガフロップス/秒 (1 秒あたり 3,600 万回の浮動小数点演算) でした。1976 年に、センターは国立磁気核融合エネルギー コンピュータ センターに改名されました。^{[引用が必要]}

その後のスーパーコンピュータには、1978 年 5 月に設置され「c」マシンと呼ばれたCray-1 (SN-6) があります。1985 年には、世界初のCray-2 (SN-1) が「b」マシンとして設置されました。Cray-2 の直接液体冷却システムの液体に泡が見えたため、「バブル」というニックネームが付けられました。^{[引用が必要]}

1983 年、センターは核融合コミュニティ以外の研究者にリソースの一部を提供し始めました。センターが多くの研究分野にわたる科学をサポートするようになったため、1990 年に名前が国立エネルギー研究スーパーコンピュータ センターに変更されました。^{[引用が必要]}

1995 年、エネルギー省 (DOE) は NERSC をローレンス リバモア国立研究所からローレンス バークレー国立研究所に移転しました。1996 年の移転でリバモアの主要システムが停止される前に、研究コミュニティへの継続的なサポートを提供するために、Cray J90システムのクラスターがバークレーに設置されました。移転の一環として、センターは国立エネルギー研究科学計算センターに改名されましたが、NERSC の頭字語はそのまま残されました。2000 年、NERSC は空冷式スーパーコンピューターの設置面積の増加に対応するため、オークランドの新しい場所に移転しました。^{[引用が必要]}

2015年11月、NERSCはバークレー研究所のメイン施設に戻り、エネルギー効率の高いスーパーコンピュータ施設であるShyh Wang Hallに設置されました。 ^{[1] [2]この建物は}、米国エネルギー省（DOE）のためにバークレー研究所を管理するカリフォルニア大学によって資金提供されました。LLNLからの移転と同様に、オークランドのマシンが撤去されて移動される前に、新しいシステムが最初にバークレーにインストールされました。ユーティリティインフラストラクチャとコンピュータシステムはDOEによって提供されています。^[要出典]

センターでは主要なシステムに科学者の名を冠しています。

最新のスーパーコンピュータであるパー​​ルマッターは、宇宙の膨張が加速していることを示す研究への貢献により2011年のノーベル物理学賞を共同受賞したバークレー研究所の天体物理学者、ソール・パールマッターにちなんで名付けられました。これは、 Zen 3ベースのAMD Epyc CPU（「Milan」）とNVIDIA Ampere GPUを搭載した、Shastaアーキテクチャに基づくクレイシステムです。^[3]パールマッターは2021年にデビューし、世界最速のスーパーコンピュータの TOP500リストで5位にランクされています。

NERSC のスーパーコンピュータには他にも Cori があり、科学分野でノーベル賞を受賞した最初のアメリカ人女性である生化学者のGerty Coriにちなんで名付けられました。Cori はCray XC40システムで、622,336 個の Intel プロセッサ コアを搭載し、理論上のピーク性能は 30ペタフロップス/ 秒 (1 秒あたり 30 京回の演算) です。Cori は 2 つのフェーズで提供されました。第 1 フェーズ (データ パーティションとも呼ばれます) は 2015 年後半に設置され、12 台のキャビネットと 1,600 台を超えるIntel Xeon "Haswell" コンピューティング ノードで構成されています。2016年夏に設置された Cori の第 2 フェーズ^{[4]では[5]、 52 台のキャビネットと第 2 世代}Intel Xeon Phiプロセッサ (コード名 Knights Landing、略して KNL)を搭載した 9,300 台を超えるノードが追加され、Cori はKNL プロセッサをベースとしたオープン サイエンス向けの 最大規模の^{[要出典]スーパーコンピューティング システムになりました。}

NERSCには、1998年から使用されているアーカイブ大容量ストレージ用の2​​00ペタバイト以上の^[6] 高性能ストレージシステム（HPSS）も設置されています。

NERSC 施設には、エネルギー科学ネットワーク(ESnet)を通じてアクセスできます。このネットワークも、米国エネルギー省の ローレンス・バークレー国立研究所によって管理されています。

NERSC のスタッフは計算科学のプロジェクトを主導するとともに、エクサスケール時代に向けてより広範な研究コミュニティの準備を支援しています。

NESAP : NERSC エクサスケール サイエンス アプリケーション プログラムは、コード チーム、ライブラリおよびツール開発者と提携して、Cori のメニーコア アーキテクチャを使用するアプリケーションを準備します。研究者は、新しいアーキテクチャ用のアプリケーション コードを準備します。NESAP パートナーシップにより、20 のプロジェクトが NERSC、Cray、およびIntelと連携して、Intel および Cray スタッフによる初期のハードウェア、トレーニング、および準備セッションへのアクセスが可能になります。この 20 のプロジェクトのうち 8 つでは、博士研究員がエネルギー効率の高いメニーコア システムに関連する計算科学の問題を調査する機会も提供されます。

Shifter : Shifter は、Dockerコンテナに基づくオープンソース ソフトウェアツールであり、NERSC ユーザーが実験施設のデータセットを分析できるようにします。このようなコンテナを使用すると、アプリケーションをソフトウェア スタック全体 (基本OSファイルの一部を含む) とパッケージ化できるほか、ユーザー環境変数とアプリケーションの「エントリ ポイント」を定義することもできます。

HPC4Mfg (製造業向け高性能コンピューティング): NERSC は、国立研究所の専門家が製造業のメンバーと直接協力し、エネルギー効率の向上、環境への影響の軽減、クリーン エネルギー技術の推進を目標に、製造業の課題に対処するために高性能コンピューティング (HPC) の採用や活用の推進方法を指導できるエコシステムの構築に取り組んでいる3 つの DOE スーパーコンピューティング センターの 1 つです。このプロジェクトは、ローレンス リバモア国立研究所が主導しています。

2021 年、NERSC は 2,000 件を超える科学雑誌の出版物で認められました。6 人のノーベル賞受賞者またはチームが研究に NERSC を使用しています。^[要出典]

2022年、NERSCは大学、国立研究所、産業界の約9,000人のユーザーをサポートし、米国の50州、コロンビア特別区、プエルトリコ、45か国にユーザーがいます。^{[引用が必要]} NERSCは、514の大学、26のエネルギー省国立研究所、52の産業界の組織、31の中小企業、115のその他の政府研究所、19の非営利団体の研究者をサポートしました。^{[引用が必要]}

• 公式ウェブサイト– NERSC
• NERSCの歴史
• ESネット
• TOP500リスト
• NERSCC の Wang Hall がオープン