世界のスーパーコンピュータとそれを動かす人々


5月 21, 2018

HPCの歩み50年(第162回)-2009年(b)-

小柳 義夫 (高度情報科学技術研究機構)

作業部会が再検討を進める最中の2009年5月13日、日本電気は次世代スーパーコンピュータ開発から撤退する方針を明らかにした。日本電気の矢野薫社長は13日に理研の野依良治理事長を訪ね、製造段階からの参加を見送ることを伝え、14日に正式発表した。

次世代スーパーコンピュータ開発(続き)

4) 次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価作業部会
次世代スーパーコンピュータプロジェクトは2006年度から開始し、3年を経過した。そのためプロジェクトの中間評価を行う必要があった。このため科学技術・学術審議会 研究計画・評価分科会 情報科学技術委員会の下に、次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価作業部会が設置された。委員は以下の通り。筆者のところには、3月初めに文部科学省から委員就任の依頼があった。

(主査)土居範久 中央大学理工学部
浅田邦博 東京大学大規模集積システム設計教育研究センター
天野英晴 慶應義塾大学理工学部
小柳義夫 工学院大学情報学部
笠原博徳 早稲田大学理工学部
河合隆利 エーザイ(株)コア・テクノロジー研究所
川添良幸 東北大学金属材料研究所
鷹野景子 お茶の水女子大学人間文化創生科学研究科
田中英彦 情報セキュリティ大学院大学情報セキュリティ研究科
土井美和子 (株)東芝 研究開発センター
中島浩 京都大学学術情報メディアセンター
南谷崇 東京大学先端科学技術研究センター
平木敬 東京大学大学院情報理工学研究科
松尾亜紀子 慶應義塾大学理工学部
米澤明憲 東京大学大学院情報理工学研究科・情報基盤センター

 

議事は以下の通り。

第1回 2009年4月2日 (1)次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価作業部会主査代理の指名について
(2)次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価作業部会について
(3)次世代スーパーコンピュータプロジェクトについて
(4)「次世代ナノ統合シミュレーションの研究開発」の中間評価結果等について
(5)「次世代生命体統合シミュレーションの研究開発」の中間評価結果等について
(6)総合科学技術会議の評価における指摘への対応等について
(7)海外のスーパーコンピュータ開発状況について
(8)次世代スーパーコンピュータ設計・製造計画評価結果及び詳細設計の進捗状況等について
(9)次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価の評価項目等について
配付資料)(議事要旨)(議事録
第2回 2009年4月9日 (1)電子メールによる秘密情報の取り扱いについて
(2)次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価について
配付資料)(議事要旨)(議事録
第3回 2009年4月22日 (1)次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価について
配付資料)(議事要旨)(議事録
第4回 2009年5月25日 (1)次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価について(システム構成の見直し案について)
配付資料)(議事要旨)(議事録
第5回 2009年6月2日 (1)次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価について(システム構成及び製造スケジュールの見直しについて)
配付資料)(議事要旨)(議事録
第6回 2009年6月5日 (1)次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価について
(2)性能目標について
(3)次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価報告書骨子案について
配付資料)(議事要旨)(議事録
第7回 2009年6月11日 (1)次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価について
(2)次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価報告書案について
配付資料)(議事要旨)(議事録
第8回 2009年7月17日 (1)次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価報告書案について
配付資料)(議事録

 

中間評価にあたっては理研から企業秘密を含む技術情報が提示されるので、この作業部会においても秘密保持に必要な措置が講じられることとなった。合わせて、次世代スーパーコンピュータは、「国家基幹技術」として開発しており、国際競争の観点からも秘密の保持が要請された。アメリカは日本の計画を見て自分の目標を上げて来ている。必要な秘密保持は当然のことであるが、この年11月の事業仕分けの議論などを考えると、秘密保持に傾きすぎて、国民の理解を得るという努力が必ずしも十分ではなかったのではという思いがある。上記の配布資料や議事録も、当初非公開であったが、2010年に情報公開請求があり、企業秘密などを精査の上で公開されたものである。当時、アメリカと厳しい競争の最中であり、アメリカに関して敵意丸出しの発言などもあったが、そのまま公開された。

この中間評価作業部会は最初から荒れ模様であった。このプロジェクトの目標は、「Linpackで10 PFlopsを実現する」「2011年6月のTop500でトップを取る」となっていたが、第1回会議での理研の説明では、Linpackで10 PFlopsを実現するのは2012年6月であり、2011年6月にはスカラ部は5 PFlopsを予定しているとのことであった。5 PFlopsでTopが取れるか、大議論になった。アメリカの状況を考えると、Blue Waters があり、SequoiaがありCascadeがあるので、これらすべてが同時にこけないと今の計画では一瞬でも世界一になれないという懸念が表明された。1位を獲得するには、2011年6月の性能を増強するか、10 PFlopsの実現時期を早めること(例えば、2011年11月)が必要であるとの意見が出た。

また、2007年の「次世代スーパーコンピュータ概念設計評価作業部会」でもめにもめてどうにか了解に至ったベクトル部とスカラ部からなる複合システムが、また議論になり、ベクトル部を設置する必要性にまた疑問が出された。ベクトル部とスカラ部の接続についても市販品を使うということでは特徴が出ない、という批判もあった。これに対する反論として、

(a) 共同開発のシステム構成の方が単独開発のシステムより、性能が上がる
(b) 共同開発により、将来の我が国のスパコンの技術力、国際競争力、ビジネス展開力等の向上にいっそう貢献する。
(c) 開発予算の範囲内で、共同開発システムが構築できる。

と論じている。これに対し4月22日の第3回作業部会は、システム構成の再検討を要請した。すなわち、

・米国の開発が加速している中、現行計画ではプロジェクトの目標達成は困難
・複合システムの将来的な可能性は認めるものの、現時点の開発状況を踏まえれば複合システムとしての性能は十分でなく、一定の見直しを行うことが必要

という状況にあることが認識されたとし、このため、本作業部会は、理化学研究所に対し、複合システムの在り方を含め、プロジェクトの目標達成を念頭に置いた最適なシステム構成を再検討することを要請すると述べている。第5回の会議で紹介された委員の意見分布でも疑問の声が高かった。

後に述べるように、5月13日に日本電気は次世代スーパーコンピュータ開発から撤退することを表明したが、作業部会が見直しを要求して間もなくであった。直後の、5月25日の第4回会議において理研は、スカラ部の単独構成により、世界最速への挑戦を継続することを表明した。Linpack 10 PFlopsの達成時期を6ヶ月前倒しして、2011年11月とする。ここに至るまでに4つのオプションを検討したとのことである。

Option 1: 2010年11月までにLinpack 5 PFlops達成(して1位を取る)
Option 2: 2011年6月までにLinpack 10 PFlops達成(して1位を取る)
Option 3: 2011年11月までにLinpack 14.3 PFlops達成(して1位を取る)
Option 4: 2011年11月までにLinpack 10 PFlops達成(現構成で6ヶ月前倒し)

検討内容の大部分は、公開資料では海苔弁状態で不明であるが、1~3は技術的なリスクがきわめて大きく非現実的であり、Option 4を採用したとのことである。スカラ部のフロアは変更なく、スカラ部のCOUの製造能力を上げるために100億円増となっている。ただしTop500で1位を取れるかは、Blue Waters (POWER7)やSequoia (BG/Q)との競争を考えて△としている。供用開始は2012年9月を予定していたが、7月に前倒しする。なおこの資料ではベクトル部もまだ存在することとなっている。

100億もの予算増は非常に困難で、文部科学省の上の方でストップが掛かるのではないかと思ったが、驚いたことに、会議に同席した倉持大臣官房審議官は「我々としては、もちろんこれから折衝はしなきゃなりませんけれども、まさに本来国家基幹技術としてそういう目標を掲げてやってきたわけですから、それについての必要な折衝というのは、ほんとうに先生方のご支援、あるいは政治のご支援をいただかないといけないと思いますけれども、やはり軸はそこにあると思っております。」とやる気を示した。筆者の記憶では「難しいがやってみましょう」と述べたような気がするが、議事録ではこのようになっている。言ってみれば、「到達性能は同じだが、6ヶ月早めて一瞬世界一を取るためだけに100億ほしい」という要求で、筆者は筋が悪いのではと懸念したが、案の定、11月の事業仕分けでこれが問題となった。

第5回(6月2日)で、今回のプロジェクトはやめにして、新たに省電力CPUを開発しようという意見も出されたが、賛同は得られなかった。

第6回(6月5日)では、新システムの性能目標として、「(ア)Linpackで10 PFlopsを達成する」「(イ)Top500での第1位奪取、およびHPCC Award 4項目で最高性能を目指す」と定めた。

第7回(6月11日)で筆者は「世間的には世界一ということは重要かもしれないが、サイエンティストとして重要なのはアプリケーションでいい成果を出すことだ」と主張したが、多くの委員は世界一が最重要だと論じて、賛同は得られなかった。議事録にはないが、「小柳さんの言うことは正論だが、1000億の税金を使う以上、世界一というような国民にわかりやすい目標が必要なんです。」と説得されたような記憶がある。

第8回で「次世代スーパーコンピュータプロジェクト中間評価報告書(案)」がまとめられた。公開版において、スカラ型単独システムへと変更されたことが発表された。

5) 富士通プロセッサ仕様書
2009年3月2日、富士通は、次世代スーパーコンピュータのスカラ部のために開発したSPARC64 VIIIfx (コード名Venus)の論理仕様書を発表した。英文で358ページに及ぶ。なお、現在は2010年4月26日付けのVer.15が提示されている。

Nehalemなどのようにサーバでの使用は考えておらず、HPC専用のCPUなので、キャッシュ・コヒーレンスはチップ内のみである。L2が小さいが、これはその後拡大された。

6) 日本電気が次世代スーパーコンピュータ開発から撤退
上に書いたように、中間評価作業部会では複合システムという原案について疑問の声が出て、4月22日の第3回作業部会は、システム構成の再検討を要請した。すなわち、

・米国の開発が加速している中、現行計画ではプロジェクトの目標達成は困難
・複合システムの将来的な可能性は認めるものの、現時点の開発状況を踏まえれば複合システムとしての性能は十分でなく、一定の見直しを行うことが必要

という状況にあることが認識されたとし、このため作業部会は、理化学研究所に対し、複合システムの在り方を含め、プロジェクトの目標達成を念頭に置いた最適なシステム構成を再検討することを要請した。

ところが、再検討の結果が示されないうちに、2009年5月13日、日本電気が次世代スーパーコンピュータ開発から撤退する方針を明らかにし、翌日の各紙で報道された。日本電気の矢野薫社長は13日に理研の野依良治理事長を訪ね、製造段階からの参加を見送ることを伝え、14日に正式発表した。リーマンショックで業績が落ち込み、100億円を超える開発費負担ができないと判断したと報じられた。日本電気の2009年3月期連結決算は2966億円の最終赤字に陥っており、固定費削減などのリストラが急務となっている。開発プロジェクト全体に大きな影響を及ぼすのではと懸念された。共同で開発していた日立製作所も撤退する。「残る富士通1社で当初の性能を実現できるかどうか不透明だ」との記事もあった。日本電気は「文部科学省『次世代スーパーコンピュータプロジェクト』への参画形態の見直しについて」というニュースリリースを公開し、今後もベクトル技術に取り組み、スーパーコンピュータの開発事業そのものは継続すると述べた。理化学研究所は「自社の経済的事情で国家プロジェクトから撤退した前例はない」としている。

神戸市のポートアイランドでは次世代スーパーコンピュータ施設の建設が着々と進んでいた

7) 計画の見直し
理研次世代スーパーコンピュータ開発実施本部は14日、「世界最高性能という開発目標に変わりはない」としながらも、「演算部の大規模な設計の見直しが必要となった。スケジュール全体をいったん止め、計画を見直す」としている。次世代スパコンは2012年の完成を目指していたが、演算部の設計は全体計画の中枢を占めるだけに、計画の遅れは避けられないとみられる。渡辺貞リーダーは「残念だが税金の無駄遣いにはしない」「設計の見直しは1~2カ月くらいで終え、予定通り試作・評価、製造へ移行する」と述べた。

当然出て来た疑問は、複合システムでなくても次世代スーパーコンピュータの実現が可能であれば、そもそもなぜ複合システムを選択したのか、ということである。関係者は中間評価作業部会で示されたような論理を述べたが、説得力には乏しかった。

5月24日の産経新聞の【主張】では、「文部科学省や理化学研究所は、日本電気が外れても、次世代スパコンを世界最高速にすることは、可能だと説明している。だが、残る富士通だけでは、本来目指していた、特色ある複合演算システムの実現は難しい。」と危惧を表明していた。

前に述べたように、5月25日の第4回中間評価作業部会において、理化学研究所は富士通のスカラだけで、従来の予算のなかで、10 PFlopsの性能のマシンを、目標の2012年に完成できると表明した。委員からはスケジュール面で懸念の声が上がった。作業部会は非公開であったが、その日のうちに報道された。6月9日の読売新聞の社説では、「高機能スパコンを開発する能力は、半導体開発・製造を含めて、すそ野の広い技術力が前提となる。『電子立国』が目指して来たこと、そのものだ。このまま、日本のスパコンが総崩れになるような事態は、なんとしても避けたい。」と述べている。

7月17日の第8回中間評価作業部会(最終回)があり、評価報告書(案)がマスコミに公開された。「理化学研究所と富士通は7月17日、次世代スーパーコンピュータのシステム構成をスカラ単独に決めたと正式発表した。日本電気と日立製作所の撤退でベクトルとの複合システムは断念し、理研と同社で予定通り2012年を目標に10 PFlopsを達成する新システムの完成を目指す。」CPUは45 nmプロセスで製造され、1基当たり8コアで処理性能は128 GFlopsとか、相互接続網が「多次元メッシュ/トーラス」と呼ぶ直接結合網であることなど設計の概要も報道されている。報告書は明言していないが、井上諭一スーパーコンピュータ整備推進室長の話として、「ベクトル部の予算はなくなるものの、次世代スパコンの共用施設やネットワーク回線、次世代スパコンで稼動するアプリケーション開発への投資を考えるとむしろ予算は増える可能性がある」と報道された。具体的な予算の増減額については「試算中」として言及しなかった。

理化学研究所次世代スーパーコンピュータ開発実施本部では、7月の文科省の中間評価作業部会の指摘を踏まえて、有識者による技術諮問委員会を設置することとなり、筆者も参加を依頼された。メンバは、以下の通り。

委員長:伊澤達夫 東京工業大学副学長
小柳義夫 工学院大学情報学部長
浅田 邦博 東京大学 大規模集積システム設計教育研究センター教授
石川裕 東京大学大学院理工学系研究科教授
笠原博徳 早稲田大学理工学部教授
中島浩 京都大学情報メディアセンター長
平木敬 東京大学情報理工学系研究科教授

 
第1回は9月28日に丸の内明治生命館の大会議室で開催された。委員長の伊達先生(東工大)から副委員長に指名された。第2回は12月15日。この間に例の事業仕分け事件があった。

8) HPC人材育成のための教育のあり方検討会
前に述べたように、6月10日の第13回戦略委員会では、ではこれまでの人材育成の議論を基に、「次世代スパコンを念頭においた人材育成のあり方について」をまとめた。これには、「現代の科学技術において、大規模なシミュレーションはなくてはならないものであり、これを如何に用いるかが科学技術の発展の鍵とも言える。このような状況の中、大規模なシミュレーションを支える人材(HPC人材)は必要不可欠であり、この育成は避けては通れない重要な課題である。」と述べられている。

このため検討会を設置することとなり、以下のメンバで行うこととなった。

座長:小柳 義夫 工学院大学情報学部長
青柳 陸 九州大学情報基盤研究開発センター長
伊藤 聡 東芝研究開発センター機能材料ラボラトリー研究主幹
宇川 彰 筑波大学副学長
薄井 洋基 神戸大学学長補佐
金田 行雄 名古屋大学工学研究科教授
佐藤 哲也 兵庫県立大学教授
西尾 章治郎 大阪大学副学長
平尾 公彦 理化学研究所特任顧問
松宮 徹 新日本製鐵株式会社フェロー
美濃 導彦 京都大学学術情報メディアセンター長
米澤 明憲 東京大学情報基盤センター長

 

第1回は2010年3月10日であった。

9) 次世代スーパーコンピューティング・シンポジウム2009

理化学研究所次世代スーパーコンピュータ開発実施本部は、2009年10月7日~8日に東京都千代田区明治生命館のMY PLAZAホール及びMY PLAZA会議室において、第5回目となる「次世代スーパーコンピューティング・シンポジウム2009」を開催した。共催は文部科学省と分子科学研究所。プログラムは以下の通り。写真はポスターセッション風景

10月7日

9:30 開会挨拶 野依 良治、理化学研究所 理事長
後藤 斎、文部科学大臣政務官
9:45 来賓挨拶 大江田 憲治、内閣府大臣官房審議官
富田 健介、経済産業省大臣官房審議官
10:30 基調講演
「次世代スーパーコンピュータと拠点への提言」
松本 紘、京都大学総長
11:35 ポスターセッション・インデクシング
12:10 休憩
14:00 プロジェクト進捗状況報告その1 平尾 公彦、理化学研究所 計算科学研究機構設立準備室長
14:40 テーマ別セッション(パネルディスカッション)
   分科会A:「新物質・エネルギー創成」
   分科会B:「次世代ものづくり」
   分科会C:「防災・減災に資する地球変動予測」
16:40 コーヒーブレーク
17:00 ポスターセッション表彰式 審査委員長:小柳 義夫、工学院大学
17:40 プロジェクト進捗状況報告その2 渡辺 貞、理化学研究所次世代スーパーコンピュータ開発実施本部プロジェクトリーダー

 

10月8日

10:00 テーマ別セッション(パネルディスカッション)
   分科会D:「予測する生命科学・医療および創薬基盤」
   分科会E:「物質と宇宙の起源と構造」
   分科会F:「高性能計算の基盤」
12:00 休憩
13:30 招待講演「Partnership for Advanced Computing in Europe: Creating a European HPC Research Infrastructure」 Prof. Dr. Thomas Lippert  Director of Jülich supercomputing centre
14:30 コーヒーブレイク
15:00 パネルディスカッション「世界に誇る拠点を目指して」 座 長:土居 範久、中央大学
17:30 閉会挨拶
17:40 レセプション

 
2日目には台風が来襲するというあいにくの天気であったが、参加者は460名に上った。例年の通り、参加者有志一同の名前で、提言を発表した。昨年に引き続きポスター発表の審査委員長を務めた。ポスター発表の審査結果は以下の通り。

最優秀賞 Marlon R. Arce Acna、東京工業大学 Real-Time Tsunami Simulation on Multi-node GPU Cluster
優秀賞 松永康佑、理化学研究所 パスサンプリングによるタンパク質構造変化解析
優秀賞 阿部穣里、首都大学東京 同位体分別の核の体積効果:相対論的量子化学理論による解明
審査員特別賞 斎藤貴之、国立天文台 FAST: A Fully Asynchronous Split Time-Integrator for Self-Gravitating Fluid

 

最優秀賞、優秀賞の3人は、11月にPortland、ORで開催のSC09にレポーターとして派遣された。

中間評価の結果、完成を半年前倒しし、世界一を確実にするために約100億円の予算増を要求することにした。この予算増が民主党政権の事業仕分けで問題になった。

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