FUJITSU
Worldwide|サイトマップ
THE POSSIBILITIES ARE INFINITE
Japan
PRIMEPOWER

PRIMEPOWER本体装置は、(2008年5月に)販売終息いたしました。
なお、本製品の後継製品は、SPARC Enterpriseとなります。

各モデルの販売終息時期の詳細につきましては、「今までに発表した製品」をご参照ください。

CLSと富士通が共同開発/たんぱく質を構成するアミノ酸配列の検索が半日で可能に
2003年2月11日号
関連プレスリリース

セレスター・レキシコ・サイエンシズ株式会社(以下、CLS)と当社は、たんぱく質を構成するアミノ酸配列の検索時間を大幅に短縮する技術を開発。従来の13.5日から13.5時間と従来比24倍の性能向上を実現しました。
この性能向上には、当社のスーパーコンピュータ「PRIMEPOWER HPC2500」が大きく貢献しています。
PRIMEPOWER HPC2500


開発の背景
たんぱく質は多くのアミノ酸分子で構成されています。アミノ酸の構成パターンにより、たんぱく質がどのような特徴、機能を担っているかの解析が進んでいます。複数のたんぱく質に共通のアミノ酸パターンが発見されることがあり、モチーフと呼ばれています。

米Washington大学では、HMMERと呼ばれるフリーソフトウェアパッケージが開発されています。 HMMERは、たんぱく質の主要構造を分類したモチーフデータベースと、研究対象のたんぱく質配列との間でマッチングやスコア付けなどにより、たんぱく質の解析を行うことが可能です。
解析の対象が、個々の遺伝子、たんぱく質から網羅的なゲノムやプロテオームへと広がるにつれて、解析するモチーフ等のデータも増大します。
HMMERはモチーフという抽象的な対象の検索ができるため、高感度な検索が可能ですが、高感度なゆえに計算に時間がかかり、実際に研究者が利用するには問題がありました。


性能向上のポイント
一方、世界最高レベルのバイオインフォマティクス技術をもつCLSと、長年の間スーパーコンピュータ・メインフレームの開発等で培ってきた高度な製品開発技術をもつ当社は、昨年10月よりスーパーコンピュータの性能および運用性向上に関する共同研究を行ってきました。
その共同研究のテーマの一つとして、モチーフ検索ツールHMMERの性能向上を取り上げ、上記の問題を解決するために研究を始めました。

研究では、ハードウェアに当社製スーパーコンピュータ「PRIMEPOWER HPC2500」を採用し、チューニングを実施しました。
HMMERによる全ヒト蛋白質のモチーフ検索24倍の高速化(24CPU時)
「PRIMEPOWER HPC2500」は、スーパースカラ、アウトオブオーダ機構、最大16384CPUの並列処理、高度な分岐予測、CPUチップ内部の大容量2次キャッシュ等の様々な高速化技術により高い性能を発揮するギガヘルツ・プロセッサ「SPARC64TM V」を、搭載しています。
その「SPARC64TM V」の性能を最大限に活用するために、SPARCTM 向けコードの最適化やI/O処理のチューニング、およびメモリアクセスの高速化チューニングを行いました。
また、ハードウェア性能を最大限に引き出すため、プログラムの開発環境および実行環境として「Parallelnavi」を採用しました。「Parallelnavi」は、当社ベクトル並列型スーパーコンピュータ「VPPシリーズ」や並列サーバ「APシリーズ」での豊富な実績を継承し、HPCプログラムの最適な開発環境および実行環境を提供する当社パッケージソフトウェアです。

その結果、全ヒトたんぱく質のモチーフ検索において従来比24倍の性能向上を実現しました。
これまで約2週間かかっていた全ヒトたんぱく質のモチーフ検索が、約半日という現実的な時間で処理できるようになり、たんぱく質の機能予測や構造予測、相互作用予測等のプロテオーム研究を大きく加速できるものと期待されます。

性能向上のポイント
ハードウェアに、当社製スーパーコンピュータ「PRIMEPOWER HPC2500」を採用
SPARC64TM Vの性能を最大限に活用するためのSPARCTM 向けコード最適化やI/O処理のチューニングおよびメモリアクセスの高速化
ハードウェア性能を最大限に引き出すプログラムの開発および実行環境を提供する当社製ソフトウェア「Parallelnavi」の採用

また、他のバイオアプリケーションの例では、分子動力学計算アプリや遺伝子配列の相同性検索(注1)ツールBLASTでもHMMERと同様に大幅な高速化を実現しています。
(注1)生物学的な類似性に基づいて、類似度の高い遺伝子配列情報をデータベースから検索すること。

分子動力学計算アプリ5倍の高速化(8CPU時) BLAST(blastn)30倍の高速化(16CPU時)

これらの実績に示されるように、PRIMEPOWERとParallelnaviの組み合わせはバイオ分野研究に非常に適した環境です。
富士通はこれからも、バイオを始めとする最先端研究開発分野に最適なサーバやソリューションをご提供し続けます。

バイオインフォマティクス(Bioinformatics)とは、バイオテクノロジー(生命工学)と情報技術(IT)が融合した技術分野のことで、生命情報科学ともいいます。
生命科学の実験から得られる大量のデータを、ITを使って処理し、学問的な知見や新薬開発など産業応用に有益な情報を拾い出す手法を指します。


製品情報
PRIMEPOWER for HPC
PRIMEPOWERがバイオインフォマティクス、長期気象予測、CAE(構造解析、衝突解析)、計算科学をはじめとする、世界レベルの最先端研究開発分野で卓越した科学技術計算性能を発揮します。
PRIMEPOWER HPC2500製品情報
PRIMEPOWER HPC2500は、高速光インターコネクトを始めとする富士通の並列化技術の採用により、最大16384CPUの並列処理を実現するスーパーコンピュータです。
Parallelnavi
単一またはネットワークで複数接続した共用メモリ型SMP(Symmetric Multi Processor)計算サーバシステムのハードウェア性能を最大限に引き出すための逐次/並列プログラムの開発環境および高速実行環境を提供します。



All Rights Reserved, Copyright (C) FUJITSU