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独立行政法人 理化学研究所 インテル株式会社 日本SGI株式会社 |
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理化学研究所とインテル 高速にペプチドの凝集シミュレーションに成功 - 2006年度ゴードンベル賞を受賞 - |
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| 平成18年11月17日 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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独立行政法人理化学研究所（略称：理研、理事長：野依 良治、本所：埼玉県和光市広沢）およびインテル株式会社（代表取締役共同社長：吉田 和正／ロビー・スウィヌン、本社：東京都千代田区）は、理論ピーク性能 1ペタフロップス（PFLOPS）注1（1秒間に1,000兆回の演算を行う能力）を実現する分子動力学シミュレーション専用コンピュータ・システム「MDGRAPE注2-3（エムディーグレープ・スリー）」の一部を使ったシミュレーションで、汎用計算機に換算したときの実効計算性能185テラフロップスを達成し、この成果により2006年のゴードンベル賞注3（ピーク性能部門 Honorable Mention）を受賞しました。今回、日本のグループで受賞したのは本グループだけです。この受賞成果を得た分子動力学シミュレーション専用コンピュータ・システムの構築にあたっては、日本SGI株式会社（社長：和泉 法夫、本社：東京都渋谷区）が技術協力をしています。 ゴードンベル賞は、その年に行われた最高の高性能実用計算、最高の価格あたりの実用計算に与えられる賞で、毎年コンペティション形式で争われます。著名な計算機設計者であるゴードンベル博士（現マイクロソフト社）とヒリス博士（現アプライドマインズ社）の有名な賭けに起源をもち、1987年に始まった権威ある賞であり、今年度からは米国計算機学会（Association for Computing Machinery）が主催しています。受賞者は、毎年米国で行われるスーパーコンピューティング国際会議の席で発表されます。日本からは様々なカテゴリーで今年度を除き過去合計14件の受賞があり、そのうち6件が専用計算機GRAPEファミリによる計算です。 今回実行したシミュレーションは、酵母菌のプリオンタンパク質と呼ばれている「Sup35」に由来するペプチド（アミノ酸が少数つながったもの）の凝集過程をシミュレーションしたものです。タンパク質・ペプチドの凝集過程は、アルツハイマー病、パーキンソン病、プリオン病などの重要な疾患の発症と関係があると考えられており、注目されています。今回シミュレーションを行ったペプチドは、凝集して針状結晶になることが知られており、タンパク質の凝集過程研究の重要なターゲットとして近年さかんに研究されているものです。 このペプチドを462個水中に浮かべ、水を含めて1千7百万原子におよぶ大規模な系のシミュレーションを、860テラフロップスのMDGRAPE-3システムで行い、実効性能として370テラフロップスを達成しました。この性能を汎用計算機に換算すると、その半分の185テラフロップスに相当します。今回使ったシステムは、理研の開発した分子動力学シミュレーション専用計算ボード「MDGRAPE-3」を400枚（計4778チップ注4）に、インテル社製の最新のデュアルコア インテル® Xeon®プロセッサー 5150番台（開発コード名： Woodcrest）コアを320個搭載した並列クラスタ（サーバー80台構成、うち16台はSGI Altix XE）と、インテル® Xeon®プロセッサー 3.2GHz（2次キャッシュ1メガバイト）コアを40個搭載した並列クラスタ（サーバー20台構成）を接続した構成です。最新鋭のデュアルコア・プロセッサーを用いることで、専用計算機の利用効率を著しく高めることができました。 本受賞は、横浜研究所（小川智也所長）ゲノム科学総合研究センター（榊佳之センター長）システム情報生物学研究グループ高速分子シミュレーション研究チームの泰地真弘人チームリーダー、成見哲研究員、大野洋介研究員ら注5の成果です。ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）分野で大規模並列システムの開発・構築で実績豊富な日本SGIが共同研究に基づくシステム構築・運用支援を行い、インテルが最新プロセッサー、対応ソフトウェアの提供、および計算用ソフトウェアの最適化などへの技術支援をしたものです。 <参考>2006/6/19プレスリリース； http://www.riken.jp/r-world/info/release/press/2006/060619/index.html 理研では、タンパク3000プロジェクト注6などの支援を一部受けて、本システムを2006年6月に完成させ、本格稼動を開始したところです。今後も本システムを用いた大規模分子シミュレーションを活用し、国内外の諸機関・企業と協力しながら生命科学・工学の進歩に努める所存です。
<補足説明>
<商標登録>
<各社紹介>
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