構想（パーツの決定とLinux・ソフトの選択）


ハードウェアの構想

　理論計算を行なうにあたり、新しくパソコンを購入する人もいるだろうし、今まで使っているWindowsパソコンにLinuxをインストールして計算する人もいるだろうと思います。１台のパソコンで理論計算をするなら後者の今あるコンピューターを活用するのも問題ないのですが、PCクラスタを組み上げるなら、同一機種で揃えることが非常に重要となってきます。違う種類のコンピューターでもネットワークで繋いで、計算を分散させて実行することも可能なのですが、最も遅いコンピューターに性能が足を引っ張られてしまったり、第一に新しいコンピューターを購入することで気分一新、頑張って、様々な設定を行なえるモチベーションにもなると思えます。
　私はハードウェアであるパソコンと周辺機器を新規に購入しました。まず、購入方法として大きく３種類ほどに分類できます。
・通常のパソコン購入
　　説明する必要すらない通常のパソコン購入
・BTOパソコン（Built To Order）
　　デルの通販なんかが有名だけど、パソコンのスペックをカスタマイズして注文する方法
・自作パソコン
　　CPU・マザーボード・メモリーからケースに至るまでパーツで購入して自分で組み立てる方法
　それぞれに一長一短があります。基本的にカスタマイズ度は　通常＜BTO＜自作　の順で高くなり自由度は大きくなるのですが、パーツの選別の難易度も　通常＜BTO＜自作　と高くなってしまいます。PCクラスタを組み上げるならBTOか自作かどちらかでしょうが、私自身は無謀にもパーツから組み上げる自作を選んでしまいました。

　実際に購入したパーツを紹介いたします。（４台のPCクラスタの構成）

CPU PentiumD 820 BOX　４個
クロック周波数が2.8GHzのCPUを２つ合体させたCPU（デュアルコアプロセッサ）。自作用語でBOXとはCPUを冷却するファン（CPUクーラー）付きの意味です。

マザーボード Intel D945GTPLKR　４枚
マザーボードの選択は、内臓LANがギガビットであること、そして、最大搭載メモリー（4GB）を確認した。

メモリー DIMM DDR2 SDRAM PC4300 1GB SAMUSUNG　８枚（1node 2GB）
マザーボードとメモリーには相性問題というのがあるそうです。計算用マシンとして考えるとき、CPUのクロック周波数と同じくらいメモリーのアクセス速度が重要になります。

CDドライブ TEAC CD-552GA-002-B/K　４基

ハードディスク HGST HDS728080PLA380 (80G S-ATA2)　６台
masterに２台・slave nodeに各１台と予備１台

モニタ LG電子 L1751SQ-BN　１台

キーボード・マウス OWLTECH OWL-MK53(B)　１セット

ケース CELSUS CS-MC04BK　４個（400W電源付き）
CPUにPentiumDを選んだ場合は、電源の規格に注意が必要です。

CPU切替器  ナカガワメタル　NK-KVM-P4U　１個

追加LANアダプタ PLANEX GN-1200TW　１枚

スイッチングハブ BUFFAKO LSW-GT-5NS　１台

ケースファン TAO EC12025SL12SA（12cm） EC8025L12S（8cm）　各４個



ソフトウェアの構想

　中身のソフトウェアの選択も多岐にわたっています。まず、基幹となるOSですが、WindowsやMacintoshでも可能なのですが、計算を行なう上で、多くの計算化学プログラムがFortran言語で書かれて、Linux上でコンパイルされています。そのため、Linuxをインストールするのが、容易（多くのプログラムを利用できる）であり、また、Windowsに比べて、安定性も高いので良いと思われます。ただ、じゃあ、どのLinuxをインストールするのかという問題がでてきます。Linuxにはいろいろな種類があって（ディストリビューションと呼ばれる）、好みが分かれるようです。
・Red-Hat系　（Red-Hat, Fedora, Vine など）
最も有名なディストリビューションの１つでしょう。基本的には商用なので、売っていますが、Red-Hat社が出資したプロジェクトFedoraでは無料でLinuxを配布しています。
・Debian系　（Debian, Knoppix など）
ユーザー集団が開発している無料のLinuxです。DebianをベースにCD１枚で起動できるLinuxのKnoppixは非常に有名です。
どのLinuxをインストールしようか考えたのですが、まず、PentiumDがEM64T（AMD64)モードで動作可能なので、なんとなく速そうと思い、64bitのLinuxをインストールすることに決めました。次に後述するインテルフォートランコンパイラを使うつもりだったので、Debian系よりRed-Hat系のほうが良いだろうと思いFedore Core x86_64をインストールすることに決定しました。

OS以外にもPCクラスタを繋いで分散させて計算を行なうためのプログラムMPIをどれにするのか、実際に化学計算を行なうプログラムは何をするのか、　とまだまだ、選択肢はありますが・・・のちほどに