世界のスーパーコンピューター・トップ5は?

The new Bull sequana supercomputer is seen during presentation in Paris, France.
Supercomputers are extremely powerful.Image: REUTERS/Philippe Wojazer
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  • Visual Capitalistは、世界のスーパーコンピューター・トップ5を取り上げ、テラフロップスで測定した性能と計算能力を比較しました。

  • 最先端の民生機器も、スーパーコンピューターの計算能力には遠く及びません。

  • スーパーコンピューター「富岳」は、公式に世界最強のスーパーコンピューターです。

  • 中国は、さらに高性能なスーパーコンピューターを公開する見通しです。

スーパーコンピューターとは、数十億、場合によっては数兆回の計算を一度に処理するために設計された機械です。各スーパーコンピューターは実際には、多数の個別のコンピューター(ノードと呼ばれます)で構成され、それらが並列に連携して動作します。

こうしたマシンの性能を測る一般的な指標は、FLOPS、すなわち1秒あたりの浮動小数点演算数です。

この図解では、2021年11月のデータをTOP500から取得し、世界のスーパーコンピューター上位5機の計算能力を示しています。比較の参考として、現代の民生機器もいくつか含めました。

テラフロップスでの順位

スーパーコンピューターは1,000兆FLOPSを超える性能を達成できる一方、民生機器の性能ははるかに低いため、比較指標としてテラフロップスを使用しました。

1テラフロップス=1,000,000,000,000(1兆)FLOPS。

スーパーコンピューターをテラフロップスで順位付けした表。Image: Visual Capitalist

スーパーコンピューター「富岳」は2021年3月に完成し、公式に世界最強のスーパーコンピューターとなりました。天気のシミュレーションや革新的な創薬など、さまざまな用途に使われています。

神威・太湖之光は公式には中国最強のスーパーコンピューターで、世界で4番目に高性能です。ただし、一部の専門家は、匿名の情報源に基づき、中国はすでに2基のさらに高性能なシステムを稼働させていると考えています。

ご覧のとおり、最先端の民生機器もスーパーコンピューターの計算能力には遠く及びません。たとえば、富岳に匹敵するには、Nvidia Titan RTXグラフィックスカード(入手可能な民生用カードで最も高性能)4,000枚分の合算性能が必要です。

今後登場するスーパーコンピューター

中国で未公表のスーパーコンピューターの1つは、Oceanliteという名称だとされ、神威・太湖之光の後継機です。1.3エクサフロップス、つまり1.3×10¹⁸ FLOPSに達したと考えられています。以下の表は、こうした大きな数値を把握しやすくするものです。

今後登場するスーパーコンピューターの一覧表。Image: Visual Capitalist

米国では、競合する半導体メーカーのAMDとIntelがともに、エクサスケール・スーパーコンピューターの開発に向けて米国エネルギー省から契約を獲得しました。AMD側にはFrontierとEl Capitanがあり、Intel側にはAuroraがあります。

El Capitanプロジェクトには、Hewlett Packard Enterprise(HPE)も参加しており、2023年の完成時には2エクサフロップスに達するとしています。この計算能力は、次のような注目すべき取り組みを支援するために活用されます。

米国の核兵器備蓄を支え、その信頼性と安全性を確保するため、高度なシミュレーションとモデリングを可能にする。

製薬会社GlaxoSmithKlineとの提携を通じて、がん治療薬の発見にかかる期間を6年から1年に短縮する。

ヒトのがんの30%に関連するRASタンパク質の動態と変異を理解する。

総じて、エクサスケール・コンピューティングは、複雑な分析を何時間もかけずに数秒で実行できる能力を意味します。これにより、イノベーションのペースがさらに速まる可能性があります。

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