ソリューション Windows HPC 2008と PowerEdgeサーバで大規模クラスタ・システムを構築高性能プロペラの開発期間短縮化に挑むナカシマプロペラ株式会社は、高性能プロペラの開発期間短縮を目的として32ノード（256コア）から構成される HPCC（High Performance Computing Cluster）システムを導入。高速シミュレーションが可能な環境を構築した。・HPCC カスタマー・プロファイル会社名：ナカシマプロペラ株式会社業種：船舶用推進機器製造他創業：1926年従業員数：415名（2008年11月現在） Webサイト：http://www.nakashima.co.jp/ 課題さらなる市場シェア拡大と競争力強化を図るため、高性能プロペラの開発期間の短縮化を目指し、HPCCシステムの導入を決定ソリューション ●最新のインテルクアッドコア・プロセッサを搭載した PowerEdge1950Ⅲ、および Windows HPC Server 2008から構成されるHPCCシステムを導入導入効果 Get IT Faster ─迅速なITの導入─ ●HPCCシステムに精通したパートナー各社との密な連携を図り、事前のベンチマーク・テストをはじめとした、様々な導入サポートを提供 Run IT Better─IT運用・保守の簡素化─ ● Windows HPC Server 2008の導入により、解析データと並列計算の連携を実現 Grow IT Smarter─スマートなITの発展─ ● Dell PowerEdgeサーバにより、拡張性の高い HPCCソリューションを実現ナカシマプロペラ株式会社は、岡山県岡山市に本社を構える創業 83年のプロペラメーカーである。「一品受注生産」をモノ作りの方針に据え「職人技とデジタル技術の融合」を推進。船舶用プロペラの領域では国内で 70％、世界でも30％のシェアを誇っている。2008年にはグループ企業の再編により、プロペラ製造で培われた一品受注生産をより広い分野に展開するべく、医療、生活、環境の三つの分野に対して、「最適創造カンパニー」を企業コンセプトとする活動を進め、その事業領域を拡大させている。匠の技とITを融合したモノ作りを推進世に送り出したプロペラは 100万種類以上極的に取り組んできた。 1970年代には、プロペラの性能計算を行うためにメインフレームを導入。その後、ダウンサイジングやコンピュータの高性能化といった時代の趨勢に応じナカシマプロペラ株式会社（以下、ナカシマプロペてシステム改善を進め、現在では、PCを中心としたラ）の歴史は 1926年、岡山県岡山市にて漁船用プロ設計・解析環境を構築している。ペラの製造を開始したことから幕を開ける。以来、そうした中で課題として挙がっていたのが、解析「一品受注生産」をモノ作りの基本理念に掲げなが時間の短縮化を進め、より高性能なプロペラをよりら、事業を拡大し続けてきた。現在では、モーターボ短期間で開発することだった。ナカシマプロペラ設ートから数十万トン級の大型船まで、あらゆる種類計部設計一グループ課長代理の蓮池伸宏氏は、そのプロペラの製造を手掛け、製作してきたプロペラの背景について次ように説明する。も100万種類以上に上る。「近年、国際的な造船産業の活性化、競争力強化この一品受注生産による同社の製品は市場で高くを目指し、欧州連合（EU）を中心に船舶分野での技評価されており、船舶用プロペラの分野では国内 70 術開発が多額の予算を投じて進められています。今％、世界でも30％のシェアを獲得している。後、世界でのさらなるビジネス展開を図っていくにこうした高品質なプロペラを生産する基盤となっあたり、海外の競合メーカーに負けない高い技術力ているのが、「人間技」と「デジタル技術」の2つのテクを備え、より高性能なプロペラを短期間で開発してノロジーである。同社では優れた技能を有した技術いく基盤を築き上げる必要があったのです」者を抱え育成すると共に、早くから ITの活用にも積そのための核となる数値解析・シミュレーション手「デルをはじめとして、参加ベンダー各社の担当者の“顔”がちゃんと見えるサポート体制を構築してもらえたことで、安心して挑戦的なプロジェクトに臨むことができました」ナカシマプロペラ株式会社設計部設計一グループ課長代理　蓮池伸宏氏法として、蓮池氏は「CFD（Computational Fluid た際には、約 2 週間もの時間が掛かりました。この部長代理の黒石浩之氏は、「ナカシマプロペラ様か Dynamics：数値流体力学）」を挙げる。CFDとは様々 CFDを実際の業務で使用するためには、既存のシステらお話を頂いた時には、非常に挑戦的なプロジェクな「流体」の運動をコンピュータでシミュレーションすム環境では力不足であり、そうしたことから、新たにトであると感じました。まず、提案依頼を受けたるための技術である。近年コンピュータの性能向上 HPCCシステムの導入を決意したわけです」（蓮池氏）とCADシステムや関連アプリケーションの進歩などにより、プロペラ開発においてもその適用が急速に進んでいる。 Windows HPC Serverを採用した HPCCシステムの構築を決定「とはいえCFDによる解析には、まだまだ膨大な計 2008年3月時点でWindows HPC Server 2008はベータ版しかリリースされておらず、製品版の登場は 6月まで待たなければなりませんでした。そうした不確実な要素を抱えつつも今回のプロジェクトを成功させるためには、インテグレーションをはじめ、ハード算時間を要するのが現状です。以前、16CPUから構成 2007年 11月、HPCCシステムの導入に向けた検討ウェアのサポート等、あらゆる面において万全の態される小規模のクラスタ・システムで計算処理を行っが開始。社内での意見調整や市場調査を経て、具体勢で臨む必要がありました。そこで、プロジェクト全的なシステム選定に着手したのは翌年の 2008年 3月体のコーディネートを当社が請け負う一方、マイクロだった。そこで提案依頼を受けたベンダーのうちの 1 社が、ナカシマプロペラに解析アプリケーションを提供していたソフトウェアクレイドルである。新システムの構築に際してナカシマプロペラが挙げた主な要件は、「CFDの計算時間の大幅な短縮化」と「WindowsHPC Server2008の採用」だった。蓮池氏は、「CFDを実業務で使うことを考慮し、その計算時間を先に述べた 2週間から最終的には 2時間以内で完了させようという目標を掲げました。これは、当社にとってもソフトウェアクレイドルにとっても、非常に挑戦的な取り組みとなるものでした」と話す。一方、Windows HPC Server 2008の採用については、「新システムでは、解析計算と設計をシームレスに行えるようにしたいと考えていました。具体的には、Microsoft Office ExcelとMicrosoft Visual Basic、そしてマクロを使った解析データと並列計算の連携を行うことで、デザインから解析作業、さらには計算結果を自動的にアウトプットするような仕組みを実現するというものです。そうした要件を満たすシステムの提案を依頼しました」と説明する。今回ナカシマプロペラが導入したHPCCシステム提案依頼を受けたソフトウェアクレイドル技術部導入システム／ソリューションハードウェア ●計算ノード：PowerEdge 1950Ⅲ×32台 T100 ● インタコネクト：Vo l t a i r e G i r d D i r e c t o r 9024D-M×2台 Voltaire Gird Director 9024D×3台 ● 管理用ネットワーク： DELL PowerConnect 2748×2台 ●高速ファイルサーバ：DELL Precision T7400 ●ストレージ：DELL PowerVault MD1000 ●管理ノード：PowerEdge ソフトウェア ● OS：マイクロソフト Windows HPC Server 2008 ● 流体解析アプリケーション・ソフトウェア：ソフトウェアクレイドル SCRYU/Tetra サービス ●デル・プロサポートシステム構成図既設ワークステーション群社内LAN クラスタ専用 Public GbEネットワーク高速計算用インフィニバンド・ネットワーク管理ノード：PowerEdge T100 CPU：Xeon X3330（デュアルコア） Intinibandスイッチ PowerConnect2748 ディスク装置： PowerVault MD1000 計算ノード：PowerEdge1950 ×32 ×2 CPU：Intel Xeon 5460（クアッドコア）インフィニバンド制御ノード：PowerEdge T100 CPU：Intel Xeon X3300（デュアルコア）ファイルサーバ：PrecisionT7400 CPU：Intel Xeon X5482（クアッドコア）×2 ソフトへの協力を依頼するとともに、全体設計や構ューションズセールス＆マーケティング部マネージ件として挙げていた、プロペラ・デザイナーがデザイ築、導入・保守等のインテグレーションでは HPCソリャーの牛木威志氏は、「ご提示頂いた予算やシステンと解析作業をシームレスに行える環境を実現した。ューションズに、そしてハードウェア・ベンダーとしてム規模を鑑み機種選定を行った結果、コスト・パフォ実導入にあたり、まずは2008年7月末からHPCソリデルに参加を仰いだわけです」と語る。ーマンスや安定性、標準技術の採用など、デルのハューションズの社内にてシステムを構築し、その後、蓮池氏は、「ソフトウェアクレイドルが持つ “人脈 ” ードウェアがベストな選択であるとの結論に至りましナカシマプロペラ社内へのシステム導入を行った。を生かすことで、参加ベンダー各社の担当者の “顔 ” た。実際、当社では PowerEdgeサーバを用いた大ここで苦労した点は、ボトルネックの解消だった。がちゃんと見えるサポート体制を構築してもらえる」規模 HPCCの構築実績を数多く有しており、そうした HPCCシステムのスケーラビリティを改善するため、ことを評価。ソフトウェアクレイドル、HPCソリューシ過去の実績も踏まえてデル製品をご提案しました」と Infinibandの通信性能を向上させていく一方、大規ョンズ、マイクロソフト、そしてデルの4社によるチー説明する。ムが、ナカシマプロペラの HPCCシステム構築のパ今回の HPCCシステムを構成するハードウェアだートナーとして選択されることになった。パフォーマンスとコスト、実績を鑑み PowerEdgeサーバを選択が、計算ノードに 32台の PowerEdge 1950Ⅲ、管理ノードに PowerEdge T100が採用されている。各計算ノードにはインテルのクアッドコア・プロセッサ Xeon5460 が 2 基ずつ搭載されており、これにより 256コアのHPCC環境が実現されている。ナカシマプロペラとソフトウェアクレイドルは、プまた、ネットワーク・インフラは高速計算処理に見ロジェクトを本格的に展開するにあたり、まずは米国合うボトルネックのない環境を構築するため、シアトルのマイクロソフト本社ラボにてベンチマー Infiniband の採用を決定。インタコネクトとして、ク・テストを実施。実際に Windows HPC Server環境 Voltaire Gird Director 9024D-Mを 2 台、Voltaire で十分な計算性能が出せるのか確認を行った。テス Gird Director 9024Dを 3台導入した。そして、高速フトではソフトウェアクレイドルが有する LinuxベースァイルサーバにはDELL Precision T7400、ストレージの解析システムとの並列性能の比較も実施。ベンチとして、PowerVault MD1000を導入している。マーク・テストから導き出された数値は十分に期待一方、ソフトウェアについてはマイクロソフトできるものであり、その結果を踏まえて 2008 年 6月 Windows HPC Server 2008を中核に、流体解析アプ末、プロジェクトはいよいよ本格始動することとなる。リケーション・ソフトウェアとしてソフトウェアクレイドなお、今回の HPCCシステムを構成するハードウェルの SCRYU/Tetraを採用。これにより、マイクロソフアに関しては、当初からデル製品を採用することがトExcelからVisual Basicとマクロを使った、解析デーほぼ決定したという。システム選定を行った HPCソリタと並列計算の連携を実現。ナカシマプロペラが要「導入から本番稼働まで、デルからは多大な支援をしてもらいました。質問や疑問にも迅速に回答してもらえるなど、プロジェクトの進行を円滑に進めることができました」ナカシマプロペラ株式会社設計部係長　廣田雅則氏 ■From Solution Partner1 既存システムとの連携性を考慮し Windows HPC Server2008でのシステム構築に挑戦株式会社ソフトウェアクレイドル http://www.cradle.co.jp/ 科学技術計算専門のソフトウェア開発企業として1984年創業。各種科学技術計算ソフトウェアの開発をはじめ、熱流体解析ソフトウェア（CFDソフトウェア）の開発、販売、コンサルティング・サービス、教育やオペレーション・トレーニング等を提供する。 C F Dによる解析画面。高精度の流体解析を行うことで、究極の精密設計によるプロペラ開発を推進している本　社：大阪市北区梅田3丁目4番5号毎日インテシオ設　立：1984年3月22日資本金：2,000万円今回の HPCCシステム構築にあたり、全体のコーディネートを担当したのが、ソフトウェアクレイドルだ。同社技術部部長代理を務める黒石浩之氏は、「確模計算後の出力ファイルの集約時間の短縮化が必要とされていたのだ。この 2つの課題を解消するため、ナカシマプロペラをはじめ、ソフトウェアクレイドル、 HPCソリューションズ、そしてデルの各社は互いに協力しながら、約 2カ月の期間をかけて改善作業を進めていったという。蓮池氏は、「ハードウェアやシステム構成、設定等を変えながら、日々、処理速度を計測しつつ、1つずつ問題点を解決していきました。今回参加したベンダー各社の担当者と共に膝を詰めながら夜遅くまで作業を続けてきたことで、処理性能を上げるための構成や設定について様々な発見ができたことも成果の1つと言ってよいでしょう」と振り返る。そうした作業を経て、HPCCシステムの本番稼動が 2008 年 11月末から開始された。カットオーバー以後、トラブルも全く発生しておらず、システムは順調に稼働し続けているという。蓮池氏は、「まずは、処理時間のさらなる高速化を図り、1日でも早く実業務に使えるツールとして運用できるようにしたいと考えています。とはいえ、目標として掲げた 2時間以内の計算終了というテーマは、一足飛びに実現できるものではありません。現在、短期、中期、長期とクリアすべき目標を定め、そこに向けて一歩一歩、システムのブラッシュアップを進めています。その結果、確実に処理速度は向上しています。これからも、ソフトウェアクレイドル、HPCソリューションズ、そしてデルのサポートには期待しています」と、語った。ナカシマプロペラのシステム構築をサポートしたデル・スタッフ営業統括本部西日本支社西日本営業第2部部長庫本浩明システムズ・ソリューションズ統括本部テクニカルセールス由井和彦実性を求めるのであれば Linuxベースのシステムを採用するという選択肢もありました。しかし、マイクロソフト製品をベースとしたナカシマプロペラ様の既存システムとの柔軟な連携を行う場合、Linuxベースのシステムでは、何らかの外部アプリケーションを介さなければなりません。そうした接続性やナカシマプロペラ様からの要望を考慮し、最終的に Windows HPC Server 2008を採用したシステム構築に踏み切りました。当社の解析アプリケーションは Visual Basicでコントロールするためのインタフェースを有していることから、既存設計システムとの連携も可能です。これにより、今後、ナカシマプロペラ様の業務の変化に際しても設計担当者が柔軟に対応できます」と説明する。また、黒石氏は、「現在、2 時間以内の計算終了という課題に向けて、中期・長期の目標を定めながら当社のアプリケーションについても改善を進めています。こ株式会社ソフトウェアクレイドルれは当社にとっても挑戦的な取り組みとなるもので、ナ技術部カシマプロペラ様と密な協力を行いながら実現に向け部長代理てまい進していきたいと考えています」と意欲を見せる。黒石浩之氏 ■From Solution Partner2 不確定要素をパートナー各社の協力を元に 1つずつ解決株式会社HPCソリューションズ http://www.hpc-sol.co.jp/ 株式会社アルゴグラフィックスと株式会社ベストシステムズとの合弁により2006年設立。PCクラスタ・システムの販売およびサポート、クラスタ・システム構築等のコンサルティング、保守など、クラスタ事業に特化したサービスを提供する。本　社：東京都中央区日本橋大伝馬町3-2　ダヴィンチ小伝馬町1階設　立：2006年7月1日資本金：5,000万円 HPCソリューションズは、今回の案件に際して全体設計や構築、導入・保守などのインテグレーションを担当している。同社セールス＆マーケティング部マネージャーの牛木威志氏は、「最も苦労した点は、システム構築に際して不確定な要素が少なからず存在していた中でプロジェクトを進めなければならないことにありました。当初、Windows HPC Server 2008 は OSもドライバーもベータ版しかなく、後にリリースされた製品版についても不具合がある可能性が否めません。そこでマイクロソフトをはじめ、ソフトウェアクレイドル、デル、そして Infinibandスイッチのベンダーであるヴォルティアのエンジニアの協力を仰ぎつつ、導入過程で発生した様々な問題を 1つずつ解決していきました」と説明する。そうした中でデルのサポートに対して牛木氏は、「機株式会社 HPCソリューションズ器に障害が発生した時などでも、システムやドライセールス＆バーの交換など素早い対応をしてもらえました。そうしマーケティング部たデルの迅速なサポートは、システム導入期間の短縮化に貢献してくれたと感謝しています」と語る。 ©2009 Dell inc. ●PowerEdge、PowerVault、DELLロゴは、米国 Dell Inc. の商標または登録商標です。●その他の社名及び製品名は各社の商標または登録商標です。●取材 2009 年デル株式会社　〒212-8589　川崎市幸区堀川町 580 番地ソリッドスクエア東館 20F Tel. 044-542-4047　www.dell.com/jp マネージャー牛木威志氏