日本の理化学研究所と大手電機メーカーの富士通が共同開発したスーパーコンピューター『富岳』がスパコンの性能評価（2020年6月時点）で世界一になったというニュース。
新型コロナの流行で社会に明るさがなくなった現在に、わずかな明るい話題として多数のメディアに取り上げられました。
今回はこの”スパコン”について真面目に語りたいと思います。
（専門的な言葉が多く出ますのでポイントだけ分かってもらえればよいです）
私は職業がソフトウェアプログラマなんですが、パソコンやスマホ上で動くソフトウェアには素人です。
一般の人の目には触れないところで頑張って動いているマイコンのプログラムを得意としています。
（なので、却って最先端のスマホ絡みのITについては疎かったりします。この前ツイッターの”トレンド”を子供に聞いて鼻で笑われました）
”スパコン”など仕事で関わることはないのですが、興味があって数年前に自己啓発でスパコンについて調べたことがありました。
皆さんは忘れてしまったと思いますが、きっかけはPezyコンピューティングの詐欺事件です。
自分で調べると、マスコミが伝えることと実際の真実に随分な乖離があることが分かりました。
なので”スパコン”というと”蓮舫議員”と連想するほど有名になったあの発言についても真実を語りたいと思います。
■日本のスパコン『富岳』が計算速度“世界一”
スーパーコンピューターの世界ランキングTOP500が6/22公開され、理化学研究所と富士通が共同開発した『富岳』が計算速度で９年ぶりに世界一になった。
↓2020年6月のTOP500
※ランキングリストのエクセルファイルがログインしないとダウンロード出来なくなりました。
なお、省エネ性能で競うGreen500では、ベンチャー企業（PEZYコンピューティング）のスパコンが1、3位に入った。
↓2020年6月のGreen500
■スパコン（スーパーコンピュータ）とは何か？
大規模な科学技術計算処理を高速に行う為の、大型コンピュータの事を言います。
なのでスパコンでYouTubeを見たりはしません。
ただ、明確な定義は実は決まっておりません。
↓これは理化学研究所が一般向けに作ったPDFの一部
車と飛行機の間に新幹線が欲しいけど、正直意味が分からないですね。パソコンスピードと移動体の速度を単純比較して意味があるのか？
暗黙的に理解されているのは、「その時代の一般的な計算機に比べて、特に優れた計算性能を有するコンピュータシステム」です。
絶対的な評価基準はなく、性能評価用ソフトウェアの実行結果を比較して公開されたランキングで上位となったコンピュータシステムを
スパコンと呼んでいるのです。
※政府調達手続に関する運用指針
日本の政府調達に関しては、スパコンの性能規定の目安が提示されていて、理論的最高性能値が50TFLOPS（テラ・フロップス）以上をスーパーコンピューターとして調達するよう指針を定めている。
（2018年に調べた時の情報なので最新は違う数値かもしれない）
■性能評価
コンピュータ（主に演算を受け持つプロセッサ）の演算性能を測定するためのプログラムをベンチマーク・プログラムと言います。
目的に応じたベンチマーク結果をランキングにて公開されており、その結果が1番になったコンピュータが世界一ということなのです。
目安として利用されるランキングはTOP500とGreen500とGraph500がある。
①TOP500は、ベンチマークにLINPACKを使い、世界で最も計算速度の速いコンピュータの上位500位を公表している。
公表は年2回、6月と11月に行われ、今年の6月の結果で「富岳」が世界一になったということです。
あくまで、公開時点のランキングですので11月結果では2位になるかもしれません。
②Green500は、コンピュータのエネルギー消費効率を評価するもので電力消費１ワット換算での演算性能を評価基準にして上位500位をランキングしている。
③Graph500は、大規模データ処理の処理性能を競うものらしい。（詳しくは知りません）
国又はメーカーの威信をかけて取り組まれるのが①TOP500に対して、②は実用性をアピールするもので営業的には②が重要。
私が関心を持った2018年頃のランキングでは「京」は8位でした。
※注目してほしいのは「京」の消費電力です。
「京」システムを動かすと1日当たり12660kWの電力が必要になります。
その大きさは他のシステムと比べても格段に大きく、一般的家庭の消費電力を400Wとすれば3万世帯規模になります。
この電力を安定して供給するのは大変ですし、電気代も600～700万円/日相当掛かると考えられます。
こんなシステムを民間が買う又はレンタルすると思いますか？
「京」システムが失敗作と言われるのはこの大喰らいが原因です。
「富岳」はどうなるかというと、28335kWと「京」のさらに2.2倍増えています。
一般家庭の7万世帯に相当します。これでは地方自治体1つ分と変わらない規模と言えます。
こんなもん売り物になるわけなかろうが。
国の威信をかけて世界一になりたかっただけですよね。
↓2017年6月のTOP500
※FLOPS又はFlop/sとは性能を評価する尺度
FLOPS（フロップス、Floating point Operations Per Second）
単位時間（1秒間）当たりの浮動小数点演算命令の実行能力を表したもの。
科学技術計算やシミュレーションにおける性能指標として用いられることが多い。
１MFLOPS(メガフロップス) ＝1,000,000（100万：10の6乗） FLOPS
１GFLOPS (ギガフロップス） ＝1,000,000,000（10億：10の9乗）FLOPS
1TFLOPS (テラフロップス) ＝1,000,000,000,000（1兆：10の12乗） FLOPS
1PFLOPS (ペタフロップス ＝1,000,000,000,000,000(1000兆：10の15乗) FLOPS
1EFLOPS（エクサフロップス） ＝1,000,000,000,000,000,000(100京（けい）：10の18乗) FLOPS
1ZFLOPS（ゼタフロップス） ＝1,000,000,000,000,000,000,000(10垓（がい）：10の21乗) FLOPS
1YFLOPS（ヨタフロップス） ＝1,000,000,000,000,000,000,000,000(1禾へんに予(じょ)：10の24乗) FLOPS
”じょ”に至っては漢字変換出来ませんでした。
この単位の英語読みの頭文字を縦読みするとPEZY（ペジー）となります。
■スパコンの構成
一般に私たちが使うコンピュータシステムはＰＣ（パーソナル・コンピュータ）と呼ばれている。
ハードは、本体とディスプレイと入出力機器（キーボード、マウス、プリンタ）で構成されている。
ノートＰＣの場合は一体化している。
スパコンの場合は、ＰＣの本体部分の構成が巨大化したものと思えば良い。その規模拡大が半端ではないのです。
ＰＣを選ぶ時、ＣＰＵは何にしよう？となり「３コア」とか「５コア」とか呼びあいます。
物理的な１チップに、何個ＣＰＵ機能が入っているかを表していて、最近のものはマルチコアが主流です。
CPUチップ＝複数のコアとキャッシュメモリを内蔵している（コアに近い方からL1L2L3となる）
CPUカード＝複数のCPUチップ＋メインメモリ
ノード＝CPUカードを複数搭載したボード（ブレードと呼ばれたりする）
キャビネット＝複数のノードカードと電源を収容したラック。
システム＝複数のキャビネットをネットワークケーブルで接続した全体
CPUチップで見ればPCで使われているものとそれ程大きな違いはないのです。違うのは数の多さなのです。
そりゃ電力要りますわな。
↓「京」の物理的な大きさ
■スパコンの使い方
大規模で難解な計算を、超高速で処理することができるというスパコンの特性が活かせる計算とは何か。
それは「コンピュータシミュレーション」です。
実験が難しい仮想世界で現象を再現して効果を検証する期待される活用分野の主なものが次の７つ。
①台風の進路予測
②地震動の予測
③海洋温度の予測
④自動車衝突解析
⑤高炉シミュレーション
⑥生命体総合シミュレーション
⑦宇宙物理学への応用
気象予測への適用イメージを以下に示す。
地球の表面を格子状に分割して各格子での入力パラメータを変えることで並列に処理して出た結果をまとめて画像イメージに構築し直す。これを繰り返し得た画像データを連続再生して動画にしてみせるのです。
ですから、各CPUで見ればディスプレイや入出力機器はなくて良いのです。
■スパコンのしくみ
スパコンはたくさんの技術によって支えられたシステムなので全てを知ることは難しい。
そういうのは専門家に任せる。
最低限知っておくべきなのは、スパコンのタイプです。
スパコンの心臓部であるCPUコアの構成によってタイプが違います。
（１）スカラー型
１命令当たり１つの演算を行う。これをスカラー処理という。
スカラ処理を行うプロセッサで出来ているのがスカラー型スパコンになります。
一般のPCはスカラー型と思ってよい。
（２）ベクトル型
１命令で複数のデータ（ベクトル）に対して演算を行う処理をベクトル処理と言う。
ベクトル処理を行う命令（ベクトル命令）を持つプロセッサ（ベクトルプロセッサ）で出来ているのがベクトル型スパコンになります。
世界的に見ればベクトル型スパコンを作っているメーカーの方は少ない。日本ではNECが作っている。
↓スカラー処理とベクトル処理の違い
■日本のスパコン（変遷）
・1970年代（創成期）
スパコンの歴史は1970年代に始まった。
米国のセイモア・クレイは1972年にCRI社（CRAY RESEARCH INC,）を設立後、1976年に有名なCRAY-1を発表した。
これはベクトルプロセッサによるベクトル型スパコンです。
これはおじさん世代なら見たことがあるだろう
・1980～1990年代
1982年以降日本のメーカー（主に富士通、NEC、日立の３社）がスパコン市場に本格参入し、1980年代は日本勢が躍進した。
1983年に日立からS-810/20（630メガFLOPS）
1983年に富士通からVP-200（570メガFLOPS）
1985年に日本電気はSX-2（1,300メガFLOPS）
どれもベクトルプロセッサによるベクトル型でした。
この頃、米国ではスカラ型の高並列、超並列システムの開発が推進されていた。
日立と富士通はスカラ超並列に移行したがNECは並列ベクトルの路線を堅持して今日に至っている。実はベクトル型が向いている分野のスパコンを採用しようとするとNECは断然有利なのです。
元気の良かった日本勢ですが、本家の米国輸出で米国の逆鱗に触れ、日米スパコン貿易摩擦という米政府の圧力によって自主規制（あきらめ）させられてしまいます。
（現在のファーウェイみたいです）
米政府はスーパー301条を発動。日本メーカーが実質的に市場から締め出されました。
遠因にはバブル期における日本の一人勝ち状態に対するアメリカ側の不満もあったと言われている。
槍玉に挙がったNEC SX-4はずば抜けた性能を示し、Cray製スパコンは1/4程度の性能しかなく、米国ユーザーが困ると言う結果となったそうだ。
ベクトル機がほぼNECの独占状態となったため、SXシリーズは現在も海外に売れ続けている。
・2000年代
2000年代半ばに始まったのが「京（けい: K COMPUTER）」システムの開発である。
もうメーカーの自主開発は出来ない状態で国家プロジェクトとして文科省がバックについて予算的な支援を行った。
平成21（2009）年11月の事業仕分けで当時の政権与党であった民主党の蓮舫議員が発した質問
「2位じゃだめなんでしょうか？」は有名ですね。これは次で詳しく述べる。
完成した「京」は、2011年6月に計算速度「世界一」（10.5ペタ）を獲得したが1年後に抜かれた。
・2010年代
2010年代は中国勢が躍進した。
2010年11月のTOP500では中国NUDT（中国人民解放軍国防科学技術大学）の天河一号AがTOP500で１位を獲得。
GPUを大幅に採用しているのが特徴であり、7168個のNVIDIA TESLA M2050 GPUと14336個のインテル製CPUを使用している。
中国の特長は、汎用部品を使って数で勝負するところ。
これまでの変遷情報をいくつか示す。
↓性能の変化
↓代表機種の変遷。
↓TOP500の今昔
↓CPUアーキテクチャの変遷
↓GPUアーキテクチャの変遷
↓OSの変遷
OSはWindows系よりUnix系が圧倒的です。
↓2018年当時、日本で稼働していたスパコン
■京をめぐる事件
知っておくべき事件は２つあります。
（１）蓮舫議員の名言「二番じゃダメなんですか？」で混乱した日本
京（けい: K COMPUTER）は、文科省と理化学研究所が2006年から開始した国家プロジェクトであり、
「京速」を実現する多用途向けの超高速汎用計算機であった。
2009年5月にベクトル機を担当していたNECと日立がプロジェクトから撤退したことにより、富士通が担当するスカラ型のみの構成に設計変更された。
「世界一になる理由は何があるんでしょうか？ 2位じゃだめなんでしょうか？」
これは平成21（2009）年11月の事業仕分けで蓮舫氏が発した有名な質問である。
世界一の性能実現のみを目的化した文科省の説明に対して、スピードが世界一になったところで、利用者の使い勝手が悪ければ使われない。しかも、すぐ他国に抜かれるだろうという予測もあるのにスピードばかりにこだわる理由は何か？
というのが趣旨だった。
これに対し文科省の役人は、予算を勝ち取る以外の目的がないので、納得させられる回答が出来なかった。仕分けの結論は、「限りなく見送りに近い縮減」。
その後の大臣折衝などを経て、22年度（2010）に110億円の予算がついた（文科省の要求は268億円）。
この一年間の再考過程で仕様の見直しが図られて劇的に中身が変わった。
その結果が、現在我々の記憶にある「京」システムである。
「開発側視点から利用者側視点への転換」として、開発するスパコンと国内のスパコンをネットワークで結び共同化したり、開発時期を遅らせ開発総額も削減するなど、仕分けでの指摘を大部分踏まえた計画に変更されていた。
完成した「京」は、2011年6月に計算速度「世界一」（10.5ペタ）を獲得したものの１年後に抜かれた。
それでも「使いやすさに関係する、CPU・メモリ間、CPU間のデータ転送性能は他のスパコンよりも優れている」と担当者は説明している。
誤解している人が多いのですが、すぐ抜かれる性能だけが取り柄の機械（言わば文科省のおもちゃ）に1100億円がつぎ込まれたのです。
蓮舫氏じゃなくても「１位を狙うためには...」しか言わないハゲおやじが目の前にいたら、言いたくなるでしょうに。
蓮舫氏の感覚は全く正常です。
この発言に対して当時の文科省の責任者は、答え切れなかったのです。
蓮舫氏は、納得できる回答を期待したのです。それがなかったのですから、予算が見送られるのは当然ではないですかね。
危機感を感じて１年で軌道修正して何とか失敗プロジェクトになるところを踏みとどまったのです。
公務員の申請に対応する姿勢を考えれば、蓮舫氏はまだ優しいと思いますけど、公務員の貧乏人への対応なんて犯罪並みに卑劣ではないか。
文科省は、本当に何をやらせてもへまばかりする糞省庁である。
（独自アーキテクチャや消費電力の問題は解決出来ないため、商業的には「京」システムは失敗作です）
この発言を揶揄して１０年経ってもからかい続けている人たちの方がよっぽど下衆野郎ですよ。
（これに関しては富岳を褒め称えた上念司氏に私はがっかりしている）
（２）Pezyコンピューティング詐欺事件
皆さんは覚えているだろうか、スパコン開発のベンチャー企業「PEZY Computing（ペジーコンピューティング）」の社長であった斉藤元章（49）と、同社役員の鈴木大介（47）が東京地検特捜部によって2017年12月5日に詐欺容疑で、逮捕された事件のことを。
容疑は、経済産業省所管の国立研究開発法人（産業技術総合開発機構（NEDO））から助成金約4億3100万円をだまし取った疑い。
Pezy社は、スーパーコンピューター「暁光（ぎょうこう）」を開発した実績がありペーパー会社ではありません。
この「暁光」は2017年11月のTOP500ランキングで4位に認められており、わざわざ詐欺事件を起こす必要も感じられない。
斎藤社長は野心家で、2020年に次世代型スパコンを完成させて、計算性能世界一を狙っていた。
経産省から受け取った補助金を自身が経営する関連ベンチャー会社の資本増強に流用したみたいです。
遊興で消失させたわけではない。
Pezy社の次世代機は、文科省－理研－富士通連合が現在進めている「ポスト京」プロジェクトともろ被りする。
こちらも2020年にシステム完成を目指し、国家プロジェクトとして1300億円（1100億円が国費）を投入している。
前哨戦の 「京」vs「暁光」ではベンチャ企業のシステムが安くて速いマシンを短期間で作り上げている。
順当にいけば、文科省－理研－富士通連合は２年後に恥を掻くのは間違いなかった。
出る杭を早目に叩いた様な気がして仕方がない。
※Pezyコンピューティングは嵌められたのか？
PezyとExaScalerとUltraMemory３社合わせても７０人ちょっとの小さな会社を東京地検がなぜ摘発したのか？
どうやって不正を見破れたのか？→役人の情報リークとしか思えない。
役人同士の縄張り争そいの犠牲？→文科省（ポスト京）ｖｓ経産省（暁光）
マスコミがあまり突っ込まないところを見ると文科省と経産省の見栄の張り合いと揚げ足の取り合いだったのではないかと私は考えている。（Pezyも富士通も、本当にお気の毒様です）
■富岳
富岳に搭載されるプロセッサーは、富士通が開発した「A64FX」で、ARM命令セットアーキテクチャーを採用。
プロセルルールは7nmでコア数は48（＋OS用4コア）となってる。
京で使われていたプロセッサーは少数派の「SPARC」でコア数は8、プロセスルールは45nmなので、プロセッサーだけでも相当な進化と言われている。
本当にそうでしょうか？
富士通のHPで製品紹介を見ると意外なことを知るでしょう。
富士通のスパコンブランドは「FUJITSU Server PRIMERGY（プライマジー）」です。
すると２タイプあるのが分かります。
「富岳」は現在プロトタイプなので「京」で言えば、
「京」システムなら”FX”、インテルのXeon（ジーオン）がCPUなら”CX”となっている。
富士通は”FX”では儲けを考えていないと思われる。これは文科省との付き合い上止められないのだろう。
３社いた仲間から、日立とNECが結託して抜けてしまった以上、富士通は文科省の依頼を断れないのだ。
そんな腐れ縁の延長で続けられたプロジェクトがまともな筈はないじゃないか。
国費（税金）を大量に消費する以上、何か分かりやすい結果が必要でTOP500を頑張っているに過ぎないのだろう。
「京」での電気代が600万円/日、性能が格段に上がったとしても、電気代は1320万円/日なんて誰が使うのか。
下の画像は、富岳のプロトタイプがコロナに関連して使われたというサンプルでニュースに使用された絵です。
マスクなしの咳の飛散状況のシミュレーションというのだが、これが何に役立つのだろうか、全く役立たないと思います。
こんなんだから役人（文科省や理化学研究所）はアホだと言われるのだよ。
ちなみに気象庁で天気予報に使われているスパコンは「京」ではありません。
↓日立製かと思いきや実体はCRAYです。
NECのスパコンは大学に採用されている。運用コストを考えると消費電力の大きなシステムは民間では導入できないのだよ。
「富岳」も失敗するだろうと思う根拠です。
ではでは ﾎﾚ(ﾉ-.-)ﾉ....((((((((((((●~*
●スパコンよりネットワーキングでしょう
コロナの影響で在宅勤務にシフトする会社員が増えた。
困ったのはネットワークレスポンスの悪さである。
まさか、全社員が仮想PCでサーバーにアクセルなんてシステム管理者は考えていなかったのではないかな
始めは慣れなかったが、毎日やっていると慣れてくる。
そして、快適に感じてくる。
必要がない限り出社しないようにという御達しが、ありがたいと感じる。
こういう環境の変化は新しいビジネスチャンスになるのではないかと思う。
正直スパコンなんてどうでもいいよ、関係することがないんだからね。
それより、快適な仮想PC環境（クラウド）を提供してくれる情報システムなら売り物になるんではなかろうか？
そう思いませんか？
●Pezy事件の斎藤社長は平成の坂本龍馬と思われる
幕末の偉人として「坂本龍馬」の人気は絶大だが、私は評価していない。
司馬遼太郎という大衆作家が作り上げた虚像であるとういうのが私の理解です。
薩長同盟の橋渡しなどと言われているが、役割は伝言くらいでしょう。
歴史教科書に載るような人物ではない。
坂本龍馬いなくても幕末の歴史に大きな違いはなかっただろう。
龍馬は、歴史的というより経済的スタイルとしての先駆者が正しい評価である。
彼が行っていたのは最新式銃の売買役である。英国から調達した銃を長州と薩摩に売り捌いていたのである。
薩摩藩の中には不信に思った者もいただろう。
長州と薩摩という敵対している両者に武器を売って儲けるなんて疑うでしょう。
長州が文科省で薩摩が経産省、Pezyが亀山社中で斎藤社長は坂本龍馬。
龍馬を襲ったのは京都見回り組かもしれないが、龍馬が襲われた部屋は高さが低く刀を振りかざすのは難しい。
低く踏み込んで一撃で即死に出来るのは相当の使い手である、私は薩摩藩が黒幕と思っている。
斎藤社長はNHKでも話題の人として取り上げようとした矢先の逮捕だった。
活躍する前に葬り去られたところなど似ていると思う。
自分の会社を大きくしようと考えて無理をしたところを狙われましたね。
こういう人の嫌がることに敏感な点なんて省庁の役人らしいと思いませんか
ホントに公務員って嫌な奴らだ。
＃国家・地方公務員の定年延長に反対します
（給与7割保障なんて以ての外だ）
(｀ヘ´)