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。

ソリューション・HPCC

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。

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

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

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/

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

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

　ナカシマプロペラ株式会社（以下、ナカシマプロペ

ラ）の歴史は 1926年、岡山県岡山市にて漁船用プロ

ペラの製造を開始したことから幕を開ける。以来、

「一品受注生産」をモノ作りの基本理念に掲げなが

ら、事業を拡大し続けてきた。現在では、モーターボ

ートから数十万トン級の大型船まで、あらゆる種類

のプロペラの製造を手掛け、製作してきたプロペラ

も100万種類以上に上る。

　この一品受注生産による同社の製品は市場で高く

評価されており、船舶用プロペラの分野では国内 70

％、世界でも30％のシェアを獲得している。

　こうした高品質なプロペラを生産する基盤となっ

ているのが、「人間技」と「デジタル技術」の2つのテク

ノロジーである。同社では優れた技能を有した技術

者を抱え育成すると共に、早くからITの活用にも積

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

てシステム改善を進め、現在では、PCを中心とした

設計・解析環境を構築している。

　そうした中で課題として挙がっていたのが、解析

時間の短縮化を進め、より高性能なプロペラをより

短期間で開発することだった。ナカシマプロペラ 設

計部設計一グループ 課長代理の蓮池伸宏氏は、そ

の背景について次ように説明する。

　「近年、国際的な造船産業の活性化、競争力強化

を目指し、欧州連合（EU）を中心に船舶分野での技

術開発が多額の予算を投じて進められています。今

後、世界でのさらなるビジネス展開を図っていくに

あたり、海外の競合メーカーに負けない高い技術力

を備え、より高性能なプロペラを短期間で開発して

いく基盤を築き上げる必要があったのです」

　そのための核となる数値解析・シミュレーション手

法として、蓮池氏は「CFD（Computational Fluid

Dynamics：数値流体力学）」を挙げる。CFDとは様々

な「流体」の運動をコンピュータでシミュレーションす

るための技術である。近年コンピュータの性能向上

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。

　「とはいえCFDによる解析には、まだまだ膨大な計

算時間を要するのが現状です。以前、16CPUから構成

される小規模のクラスタ・システムで計算処理を行っ

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●管理ノード：PowerEdge T100●インタコネクト：Voltaire Gird Director

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

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

「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

た際には、約 2 週間もの時間が掛かりました。この

CFDを実際の業務で使用するためには、既存のシステ

ム環境では力不足であり、そうしたことから、新たに

HPCCシステムの導入を決意したわけです」（蓮池氏）

Windows HPC Serverを採用したHPCCシステムの構築を決定

　2007年 11月、HPCCシステムの導入に向けた検討

が開始。社内での意見調整や市場調査を経て、具体

的なシステム選定に着手したのは翌年の 2008年 3月

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。

　提案依頼を受けたソフトウェアクレイドル 技術部

部長代理の黒石浩之氏は、「ナカシマプロペラ様か

らお話を頂いた時には、非常に挑戦的なプロジェク

トであると感じました。まず、提案依頼を受けた

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

ウェアのサポート等、あらゆる面において万全の態

勢で臨む必要がありました。そこで、プロジェクト全

体のコーディネートを当社が請け負う一方、マイクロ

今回ナカシマプロペラが導入したHPCCシステム

ソフトへの協力を依頼するとともに、全体設計や構

築、導入・保守等のインテグレーションでは HPCソリ

ューションズに、そしてハードウェア・ベンダーとして

デルに参加を仰いだわけです」と語る。

　蓮池氏は、「ソフトウェアクレイドルが持つ “人脈 ”

を生かすことで、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る」

ことを評価。ソフトウェアクレイドル、HPCソリューシ

ョンズ、マイクロソフト、そしてデルの4社によるチー

ムが、ナカシマプロペラの HPCCシステム構築のパ

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

　ナカシマプロペラとソフトウェアクレイドルは、プ

ロジェクトを本格的に展開するにあたり、まずは米国

シアトルのマイクロソフト本社ラボにてベンチマー

ク・テストを実施。実際に Windows HPC Server環境

で十分な計算性能が出せるのか確認を行った。テス

トではソフトウェアクレイドルが有するLinuxベース

の解析システムとの並列性能の比較も実施。ベンチ

マーク・テストから導き出された数値は十分に期待

できるものであり、その結果を踏まえて2008年 6月

末、プロジェクトはいよいよ本格始動することとなる。

　なお、今回の HPCCシステムを構成するハードウェ

アに関しては、当初からデル製品を採用することが

ほぼ決定したという。システム選定を行った HPCソリ

ューションズ 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、「ご提示頂いた予算やシステ

ム規模を鑑み機種選定を行った結果、コスト・パフォ

ーマンスや安定性、標準技術の採用など、デルのハ

ードウェアがベストな選択であるとの結論に至りまし

た。実際、当社では PowerEdgeサーバを用いた大

規模 HPCCの構築実績を数多く有しており、そうした

過去の実績も踏まえてデル製品をご提案しました」と

説明する。

　今回の HPCCシステムを構成するハードウェアだ

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。

　また、ネットワーク・インフラは高速計算処理に見

合うボトル ネックの な い 環 境 を 構 築 するた め 、

Infinibandの採用を決定。インタコネクトとして、

Voltaire Gird Director 9024D-Mを 2 台、Voltaire

Gird Director 9024Dを3台導入した。そして、高速フ

ァイルサーバにはDELL Precision T7400、ストレージ

として、 PowerVault MD1000を導入している。

　一方、ソフトウェアについてはマイクロソフト

Windows HPC Server 2008を中核に、流体解析アプ

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

ルの SCRYU/Tetraを採用。これにより、マイクロソフ

トExcelからVisual Basicとマクロを使った、解析デー

タと並列計算の連携を実現。ナカシマプロペラが要

件として挙げていた、プロペラ・デザイナーがデザイ

ンと解析作業をシームレスに行える環境を実現した。

　実導入にあたり、まずは2008年7月末からHPCソリ

ューションズの社内にてシステムを構築し、その後、

ナカシマプロペラ社内へのシステム導入を行った。

　ここで苦労した点は、ボトルネックの解消だった。

HPCCシステムのスケーラビリティを改善するため、

Infinibandの通信性能を向上させていく一方、大規

管理ノード：PowerEdge T100CPU：Xeon X3330（デュアルコア）

PowerConnect2748

既設ワークステーション群

社内LAN

インフィニバンド制御ノード：PowerEdge T100CPU：Intel Xeon X3300（デュアルコア）

ファイルサーバ：PrecisionT7400CPU：Intel Xeon X5482（クアッドコア） ×2

計算ノード：PowerEdge1950 ×32CPU：Intel Xeon 5460（クアッドコア）×2

クラスタ専用Public GbEネットワーク

ディスク装置：PowerVault MD1000

高速計算用インフィニバンド・ネットワーク

Intinibandスイッチ

「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

システム構成図

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。

●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 20FTel. 044-542-4047　www.dell.com/jp

©2009 Dell inc.

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。

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。これは当社にとっても挑戦的な取り組みとなるもので、ナカシマプロペラ様と密な協力を行いながら実現に向けてまい進していきたいと考えています」と意欲を見せる。

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、「機器に障害が発生した時などでも、システムやドライバーの交換など素早い対応をしてもらえました。そうし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。

■From Solution Partner1

■From Solution Partner2

株式会社ソフトウェアクレイドル技術部部長代理黒石浩之氏

株式会社HPCソリューションズセールス＆マーケティング部マネージャー牛木威志氏

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

CFD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

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