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研究

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BDRでは、様々な分野の研究者が協力して、より高い目標に向かって研究を進めています。

セミナー・シンポジウム

セミナー・イベント

BDRでは、ライフサイエンス分野の国際的な研究者を招いて、年1回のシンポジウムや定期的なセミナーを開催しています。

キャリア・育成

キャリア・育成

BDRでは、様々なバックグラウンドを持つ人々を受け入れ、オープンで協力的な研究環境の構築に努めています。

つながる・楽しむ

つながる・楽しむ

BDRでは、様々なメディアや活動を通じて、研究の魅力や意義を社会に発信しています。

ニュース

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最新の研究、イベント、研究者のインタビューなど、理研BDRの最新情報をお届けします。

BDRについて

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理研の強みを生かし学際的なアプローチで生命の根源を探求し、社会の課題に応えます。

設備・受託サービス

分子動力学専用計算機MDGRAPE-4A(大阪)

「MDGRAPE-4A」(エムディー・グレープ・フォー・エー)は古典分子動力学に特化した専用計算機で、計算分子設計研究チームが2016年より設計・製造したMDGRAPEシリーズの最新機です。2019年には10万原子系のシミュレーションで最大1.1マイクロ秒/日のスピード性能(市販のスーパーコンピュータより5倍以上高速)を達成しています。 2020年より外部利用を目的に年間300日規模の運用を開始しています。締結する契約書ならびに確認書に基づき、機器の利用を実費相当の負担金でユーザに提供いたします。リモート接続でのご利用、もしくは代行実行が可能です。

【お問い合わせ先】  mdgrape-contact[at]ml.riken.jp([at]を@に変えてください)

MDGRAPE-4Aシステム諸元

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MDGRAPE-4A SoC(専用LSI)

プロセスノード 40nm
チップ面積 16.28mmx16.28mm
動作クロック 600/800MHz
メモリ 2メガバイト オンチップメモリ
専用パイプライン 64本
長距離演算ユニット 2個
汎用演算コア(拡張RISC-V) 16+1個
32ビット固定小数点ベクトル命令等の拡張演算 64キロバイト局所メモリ
3次元トーラスネットワーク 双方向7.2ギガバイト/秒
(計6Gbps 72レーン)

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MDGRAPE-4Aシステム

8個x8個x8個(計512個)のSoCを3次元トーラスネットワークで接続
1ボードに8個のSoCを実装
ボード間接続には光接続を利用
長距離力専用FPGAシステム(計9個のFPGAにより構成)
消費電力 65kW(推定値)
冷却システム ヒートシンク・ファンによる空冷
開発費 約7億円(研究者の人件費を除く)
開発期間 約2年間
設置場所 理研大阪地区(大阪府吹田市)

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ソフトウェア

Gromacs入出力に対応した独自ソフトウェア
インプット Gromacs tprからMDGRAPE-4A入力ファイルへ変換
アウトプット MDGRAPE-4Aが生成したスナップショットをxtc, trrに変換
実装済み機能
  • Velocity Verlet
  • Zero-multipole
  • TIP3P settle
  • H-bond長拘束(rattle)
  • 長距離クーロン力(MSM)
  • 温度制御(Velocity rescaling; CSVR)
  • 圧力制御(Monte Carlo barostat)
Gromacs tprの制限(functype)
  • Nonbonded Pipelineで対応するもの
    • LJ_SR, LJ14 (結合則は加算、乗算のどちらか)
  • 結合力関数形でMDGRAPE-4Aで対応するもの
    • BONDS
    • ANGLES
    • PDIHS, PIDIHS
    • RBDIHS (OPLS-AA, acpypeで作成したligand)
      • PDIHSに変換することで対応
    • CONSTR(Hのみ), SETTLE(TIP3P)
  • 未対応
    • VSITE3 (TIP4P)
    • UREY_BRADLEY, IDIHS (POPC SLipids_FF?)
      • Amber lipid FFにモデルを置き換える
    • CMAP (CHARMM)
原子数制限 最小20,000原子(1辺~6nm): カットオフ距離制約
最大100,000原子(1辺~10nm): メモリ制約
直方体、立方体に近い形が望ましい。

(*)理化学研究所外からのリモート利用にはVPNが必要になりますので別途申請が必要になります。
(**)リモート利用の他に、インプットファイルを頂いて、こちらで代行実行して、計算結果をお渡しすることも出来ます。

MDGRAPE-4Aご利用の流れ

事前相談(実施の時間、時期、形態など)のご連絡をお願いします。
メールアドレス: mdgrape-contact[at]ml.riken.jp([at]を@に変えてください)
担当者より、相談・調整させていただきます。

*成果占有利用をご希望の方*

MDGRAPE-4Aシステム

*その他(理化学研究所内等)の方*

事前にご相談ください。

※機器の利用状況等により、実施形態や実施時期のご希望に応えられない場合もありますこと、ご了承ください。事前相談にて、お打合せさせていただきます。

利用料

(2022年4月1日時点)

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研究支援区分 単位 金額(円) ※1
MDGRAPE-4A成果占有利用

1時間

6,200

※金額は消費税を含みません。なお、金額は今後変更する可能性がございます。

関連リンク

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