スーパー・コンピュータ(スパコン)はご存知の通り、最新の科学技術の世界だけでなく、人々の生活にとって欠かせない道具と云えよう。
 

理化学研究所「富岳」2020年5月14日現在
 
身近な気象予報や台風情報、その他災害情報の掌握と分析、病原菌の特定と新薬の開発、社会基盤(インフラ)の管理など、あげれば際限がない。おそらく我国民でスパコンのお世話になっていない人はないだろ。
 
産業面でも、工業、建築、軍事などの分野で、製品や装置の機能や性能のシミュレーション、製造の自動化、人工知能の開発、ビックデータの活用、各種構造解析と高精度化など、その応用は多岐にわたっている。
 
更に物理、生物、化学、宇宙、天文などの基礎研究では、原理や法則の新発見、新素材の開発、ゲノムなど自然界の解析、地球環境の数理的な分析、天体の運動法則など、多くの研究者にも必需品になっている。現在、コロナ対策で稼働が待たれる理化学研究所「富岳」にも国民の期待は寄せられている。
 

 

スーパーコンピュータの指数関数的な性能向上を示す片対数グラフ
横軸は年、縦軸はG FLOPS Wikipedia
平成5年(1993年)に初めて公開された「TOP500」は、コンピュータが計算する速度をHPLベンチマークという方法で測定し、世界最速のコンピュータの性能を年2回比較されている。
 
右図の赤線が500リストの1位になったFLOPS(1秒間に浮動小数点演算が何回できるかの指標値)を指している。平成5年(1993年)当時 約100 G(ギガ=109)FLOPS の速度が、10,000,000 G(ギガ=109)FLOPS を越えている。単純計算だが四半世紀で約10万倍の速度短縮に達した事になる。
 
AC922Summit
IBM Power System AC922Summit
ちなみに汎用コンピュータで高性能といわれるIntel Core i710コアが、480 G(ギガ=109)FLOPSに対して、令和元年(2019年)11月にTOP500で一位輝いた「IBM Power System AC922Summit」は、148.600 P(ペタ=1015)FLOPSに達した。
これまた単純計算だが、高性能PC約31万台分の処理能力となる。
 
平成21年(2009年)~平成23年(2011年)の行政改革で、例の「2位じゃダメなんですか?」発言により、スパコン「京」の運用が中止になった。そして、この時期に中国がTOP500の首位に躍り出た。
 
最近の-TOP 500-首位
2011年06月日本富士通
2011年11月日本富士通
2012年06月アメリカIBMセコイア
2012年11月アメリカCrayタイタン
2013年04月中国NUDT天河二号
2013年11月中国NUDT天河二号
2014年06月中国NUDT天河二号
2014年11月中国NUDT天河二号
2015年06月中国NUDT天河二号
2015年11月中国NUDT天河二号
2016年06月中国NRCPC神威・太湖之光
2016年11月中国NRCPC神威・太湖之光
2017年06月中国NRCPC神威・太湖之光
2017年11月中国NRCPC神威・太湖之光
2018年06月アメリカIBMSummit
2018年11月アメリカIBMSummit
2019年06月アメリカIBMSummit
2019年11月アメリカIBMSummit
参照:wikipedia TOP500

 
現代の最新CPUを使ったパソコンも高速と言えるが、31万台分の処理能力とはすでに人智を越えている感がある。ところでスパコンは膨大な電力を消費するので、平成19年(2009年)からGreen500が設けられた。これは前述の性能を表わすベンチマークの数値を消費する電力で割った値(FLOPS/W)で比較するランク付けである。
 
TSUBAME-KFC SHOBU Fugakku
東京工業大学 TSUBAME-KFC 理化学研究所 SHOUBU「菖蒲」 理研・富士通 Fugakku「富岳」
我が国は、いち早くGreen500に重点を移し、平成25年(2013年)東京工業大学の「TSUBAME-KFC」が首位になり、米国NVIDIADGX SaturnV Voltaなどと競いながら、理化学研究所の「菖蒲」「」が首位を維持している。
 
現在はポスト「京」として富士通「A64FX」のチップを使った理化学研究所「富岳」が令和3年(2021年)の本格稼働に向けて試運転が進んでいる。
 
最近の-GREEN 500-首位
2011年06月アメリカIBM TJWRCBlueGene/Q P2
2011年11月アメリカIBM RochesterBlueGene/Q
2012年06月アメリカLLNLBlueGene/Q
2013年11月日本東京工業大学TSUBAME-KFC
2014年06月日本東京工業大学TSUBAME-KFC
2014年11月日本東京工業大学TSUBAME-KFC
2015年06月日本RIKENShoubu(菖蒲)
2015年11月日本RIKENShoubu(菖蒲)
2016年06月日本RIKENShoubu(菖蒲)
2016年11月アメリカNVIDIADGX SATURNV
2017年06月日本東京工業大学TSUBAME3.0
2017年11月日本RIKENShoubu system B
2018年06月日本RIKENShoubu system B
2018年11月日本RIKENShoubu system B
2019年06月アメリカNVIDIADGX SaturnV Volta
2019年11月日本富士通A64FX prototype
参照:wikipedia Green500
平成23年(2011年)11月に富士通「京」をベンチマーク・テストを行った際の消費電力は1,265,989MWだったようだ。約3万世帯分にあた(富士通スパコンQ&Aより)とのことだ。それでも他国のスパコンに比べて少なかったようだ。
 
直近でGreen500で1位なった「富岳」はベンチマーク・テストで、消費電力が何と118Kw(Green500 List for November 2019)で、約1億分の1になる計算だ。
 

 
今のところ、環境負荷を減らす目的のGREEN500に中国の存在は見られない。しかしTOP500のスパコン保有率を見ると中国が圧倒的である。米国はスパコンによる「中国の核兵器」開発に懸念を示しているようだが、軍事費と同じ様に日本の十倍近い規模である。
 
TOP500のスパコンの国別の保有数
中国229 台
アメリカ108 台
日本31 台
イギリス20 台
ドイツ18 台
(2018年11月現在) 参照:wikipedia TOP500

 
九元連立方程式求解機 Colossus ENIAC
1944年 日本 九元連立方程式求解機 1944年 英国 Colossus 1944年 米国 ENIAC
詳細参照:演算機器の歴史(上)
そもそもコンピュータは第二次世界大戦で弾道計算や暗号解読など軍事目的で開発された訳だ。スーパー・コンピュータが、必ずしも平和利用だけとは限らないので、お念仏を唱えて手をこまねいている訳にはいかない。
 
日増しにサイバー攻撃が激化する中…これが世界の現実だ。国外に対しては「良い人」を気取っているだけで通じると思わない方が賢明なのだろう。
 
文春オンライン(2019/04/30)に「2位じゃダメなんでしょうか?」はそこまで批判される発言だったのだろうか
…という記事を書いていた。
裏付の乏しい、情緒に訴える文書に感じたが、ご参考までに…
 
武漢コロナ対策で、スパコン「富岳」の活用が早まったと聞いたが、一日も早いウィルスの解明と新薬開発を進めて頂きたいものだ。