科学計算においてワークステーションを使うのはなぜ？

Question

私の周りだけかは知りませんが、量子力学系の研究の話を聞くとXeonなどを積んだワークステーションを使っているということがよくあります。研究室にワークステーションを何台も何台も並べているようです。
私もROCmを自分のPCに入れており、計算を行わせたりするのですが、学生だからなのかワークステーションならではの必要性を感じることがありません。よほど多くの論理分岐を設けない限りは、マイニングマシンのようにGPUを山ほどぶら下げた方が計算速度は速いし価格もずっと安いですよね？消費電力や所要スペースでさえも場合によっては優位かもしれません。

科学計算でわざわざワークステーションを使うのはなぜですか？汎用(ほとんどゲーミング用ですが)のCPUやGPUを並べたほうが価格や柔軟性においては明らかに勝っていますし、純粋な科学計算についての論文では汎用のハイエンドGPUを使った話がほとんどな気がします。

kamiyasiro · Accepted Answer

中身は、ゲーミングPCと同じでGPUを積んでいますよ。
GPUを昔のコプロ（コ・プロセッサ，数値演算プロセッサ）のように使います。（80286に対して80287というプロセッサを追加して数値演算速度を上げてました。懐かしいなあ）

違う点は、ECC(Error Checking and Correction)メモリを使っていて、1 ビット単位でメモリエラーを検知・修正しています。
海洋シミュレーションとか、大規模計算をするときに、１ビットの欠損で全てパーになるようなことがない点が安心材料になります。

排熱も考慮されていて、ゲーミングPCのように、熱が溜まってクロックが落ちるなんてこともないから、計画的にジョブを流せます。

仮想通貨のマイニングに対して、科学計算でWS使うのは、論文として発表するときに、計算結果の頑健性がゲーミングPCでは主張し辛いということがあります。

等々書きましたが、本音の部分は、

熱暴走してんじゃねえの？なんて陰口叩かれたくないから。
研究機関として二流と見られたくないから。
という気持ちでしょう。中高年の偏見というより、職位が高いほどプライドってのが出てくるからです。
ウチはゲーミングPC並べてやってますよ、なんてちっとも自慢にならないし、それを扇風機で冷やしてたりしたら、それこそ笑い者です。

まあ、多数のWSを揃えるだけの予算を獲得できたのだから、ほどほど実力のある先生なんですよ。

kamiyasiro · Answer

蛇足ですが、

「WSなんて必要ない。ゲーミングPCで十分だ。」というと、聞いている人は、顔では頷いてくれるでしょうが、内心は、予算も付かない、くだらない研究テーマのくせに、それを認めようとしない負け犬だ、というふうに考えているのです。

むしろ「ウチも欲しいんですが・・・」とへりくだって言っておいた方が無難です。

kamiyasiro · Answer

#5です。

コメント、ありがとうございました。

自分の研究室の研究環境が良いです、と言う背景には、そのテーマに十分な予算（科研費やNEDO）が付いていたり、企業からの委託研究費が潤沢にあるという意味が含まれます。

それはすなわち、あなたの取り組んでいる研究テーマが、非常にインパクトのある有意義なテーマであるという裏返しなのです。

院生（特に博士後期課程）たちは、先生におべんちゃらを使っているのではなく、自分を売り込む手段として「ありがたいことに恵まれています」と言っていると思います。

聞いた人は羨ましいと思いますが、それはPCが高額だからではなく、与えられている研究テーマ（論文が量産できる）を羨ましいと思うのです。だって手段は別にゲーミングPCだっていいんですから。

やっぱり、WSをズラッと並べる意味は「一流の研究室だよ」という看板なんでしょうね。

考え過ぎですかね。
でも、そう思えてしまうんですよね。

kamiyasiro · Answer

注意しなければならないのは、学会で、汎用のPCの方が良い、なんて発言すると、悪あがき、とか、負け犬の遠吠え、のように見られてしまうことです。

ウチは研究環境が整備されていて、恵まれています。と言うところです。
院生くらいになれば、自然に出てくる言葉ですけどね。

先生の顔に泥を塗らないよう気を付けましょう。

ここは匿名だから良いですけど。

真魚 · Answer

科学技術計算用ライブラリが充実しているという理由も。

t_fumiaki · Answer

まず、純粋な科学計算なんですから、リアルタイム画像処理に特化したプロセッサは必要ないですね。
画像処理が目的じゃないですから。

ワークステーションという定義は無いのですが、しいて言うなら
高速で有って動作の信頼性・確実性を担保した物です。

中身はwindowsでも構わないのですが、問題はハードや回路の信頼性・確実性を担保する物なのでPCとは大きく違います。

負荷の高いアプリが長時間稼働する事を前提に作られています。
途中で止まっては駄目なのです。

プロセッサー、メモリー、独立グラフィックボード、電源供給、冷却機構、躯体内エアフローなどがPCとは違います。

連続1ヶ月とか3ヶ月稼動とかにも耐えられる、とにかく途中で止まっては駄目な業務にも対応出来るようにけに作られてます。

lv4u · Answer

想像ですけど、ちょっと前までは、「ワークステーション」と呼ばれるマシンを使わないと処理能力が不足していたのだと思います。
少し前から、高性能な「パソコン」でも十分に使えるようになってきたということではないでしょうか？

たとえば、かなり昔だと、「サーバとなれば、Sunのワークステーションだよね」といっていたけど、今なら、「ちょっとスペックの高いパソコンで十分だよ」というような感じでしょうか？

あとは、現状のOSとその上で動作するアプリをパソコンで動かすのが難しい（面倒くさい）っていうのもあるかもしれません。

科学計算においてワークステーションを使うのはなぜ？

中身は、ゲーミングPCと同じでGPUを積んでいますよ。

蛇足ですが、

#5です。

注意しなければならないのは、学会で、汎用のPCの方が良い、なんて発言すると、悪あがき、とか、負け犬の遠吠え、のように見られてしまうことです。

科学技術計算用ライブラリが充実しているという理由も。

まず、純粋な科学計算なんですから、リアルタイム画像処理に特化したプロセッサは必要ないですね。

想像ですけど、ちょっと前までは、「ワークステーション」と呼ばれるマシンを使わないと処理能力が不足していたのだと思います。

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