HPCの歩み50年（第117回）－2005年(c)－

産総研生命情報科学研究センターは、BlueGene/Lを2月に設置した。SWoPP2005の招待講演では姫野龍太郎（理研）が「異機種複合システムRSCCとその将来計画」を語った。FIT2005では「スパコン日本の時代は取り戻せるか」というパネルが行われた。東京工業大学はAMD OpteronとClearSpeedのCSX600を用いた大規模クラスタを導入すると発表した。

日本政府の動き

1) 国家基幹技術
讀賣新聞は1月9日、「科学技術立国再生に向けた国際競争力強化のため、日本が今後10年以内に重点的に開発に取り組む10の国家基幹技術が8日、明らかになった。」と報じた。「スーパーコンピュータ、計測技術、海底探査技術などで世界最高水準の達成を目指す。バイオテクノロジー、ナノテクノロジーなどの先端科学技術分野は、日米欧を中心に激烈な開発競争が繰り広げられていることから、日本としても重点戦略目標を洗い出し、予算や人材など限られた資源を効率よく配分すべきだと判断した。2005年度に政府が策定する「第３期科学技術基本計画」（2006―2010年度）に盛り込み､国を挙げて開発に取り組む方針」としている。これは、科学技術・学術審議会の「国として戦略的に推進すべき基幹技術に関する委員会」（主査・小宮山宏東大副学長）が洗い出しを行ったものである。

2) NAREGI
2005年2月23日～24日、東京ファッションタウンにおいて、NAREGIシンポジウム2005が、「－サイエンス から 知的ものづくりへ－グリッドは21世紀のIT技術基盤」のテーマで開催された。主催は国立情報学研究所と分子科学研究所。招待講演は、“EU eInfrastructures and the EGEE project”(Fabrizio Gagliardi, EGEE)、特別講演は“Current Status and Future Direction of UNICORE and OGSA”(David Snelling, Fujitsu Laboratories of Europe)であった。「NAREGIが考えるサイエンスグリッドの将来」というパネルディスカッションも企画された。併せて、グリッドミドルウェア、グリッドアプリケーション、グリッドネットワーキングの統合的なデモンストレーションを行った。

3) 産総研
産総研（産業技術総合研究所、AIST）生命情報科学研究センターは、たんぱく質の構造解析による新薬の開発などのために、BlueGene/L（8192コア）を2005年2月に「バイオ・IT融合研究棟」内に設置した。愛称はBlue Proteinである。6月のTop500において、Rmax=18.200 TFlops、Rpeak=22.9376 TFlopsで8位獲得。なお、ハードウェアは変わっていないが2007年6月からはRmax=18.665 TFlopsとなっている。

2005年度から立ち上がった情報処理学会バイオ情報学研究会の第1回は7月25日生命情報科学研究センターで開催された。

2005年4月25日、2004年3月に導入したAISTスーパークラスタの成果報告会が秋葉原ダイビルで開催された。また、グリッド研究センターにおいて建部修見を中心に開発を進めてきたGfarmに関するワークショップGfarm Workhshop2005が9月9日秋葉原ダイビルで開催された。グリッド協議会が協賛。

4) アジアグリッド
2002年に始まったアジアグリッドイニシアチブは、活動を続けていたが、2月2日にAIST上野オフィスで推進委員会を開催した。アジア各国のグリッドとの相互連携、EUGridとの連携、平成17年度「国際的リーダーシップの確保」応募に関する議論などが行われた。

5) JSTシミュレーション
2002年から開始されたJSTのCREST・さきがけ混合型領域「シミュレーション技術の革新と実用化基盤の構築」は、新たな課題の採択は行われなかったが、9月6日～7日に東京ガーデンパレスで領域会議を、12月6日～7日に東大一条ホールでシミュレーションシンポジウムを開催した。

6) JST CREST「情報社会を支える新しい高性能情報処理技術」
2001年に発足したCREST「情報社会を支える新しい高性能情報処理技術」（研究総括　田中英彦）は、5年目に入った。2005年12月9日、駒場エミナースにおいて第2回公開シンポジウムを行った。

7) 戦略的基盤ソフトウェアの開発
新世紀重点研究創生プラン(RR2002)の一つとして2002年に開始した「先着的ソフトウェアの開発」プロジェクトは東大生産研において、1月27日第22回ワークショップを、2月15日に第23回ワークショップを開催した。

8) JST CREST「情報社会を支える新しい高性能情報処理技術」
2001年に発足したCREST「情報社会を支える新しい高性能情報処理技術」（研究総括　田中英彦）は、5年目に入った。2005年12月9日、駒場エミナースにおいて第2回公開シンポジウムを行った。

9) 日本原子力研究開発機構
日本原子力研究所は、2005年10月1日核燃料サイクル開発機構との統合に伴い解散、独立行政法人日本原子力研究開発機構となった。

統合以前であるが、Itanium2を2048個搭載したLinuxスーパーコンピュータSGI Altix 3700 Bx2 (1.6 GHz)をSGI社から導入し、3月に稼動した。世界最大となる13 TBの共有メモリを搭載している。2005年6月のTop500リストではRmax=11.814 TFlops、Rpeak=13.107 TFlopsで15位tieにランクしている。

日本の学界の動き

1) HPCS2005
HPCS 2005（2005年 ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム）は、1月18日～19日に東京大学山上会館で開催された。この会は、高性能計算機システムの研究者と，計算科学の研究者や高性能計算機システムのユーザとの合同の研究発表及び情報交換の場として企画された。主催は情報処理学会HPC研究会、協賛は情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会, 情報計算化学生物学会,日本応用数理学会, 日本化学会 情報化学部会, 日本計算工学会,日本シミュレーション学会, 日本物理学会, 日本流体力学会であった。実行委員会は、委員長が関口智嗣（産総研）、副委員長が佐藤　周行（東大）、その他、小柳義夫（アドバイザリ委員会委員長，東大）、佐藤三久（アドバイザリ委員会副委員長，筑波大）、須田礼仁（プログラム委員会委員長，東大）、片桐孝洋（プログラム委員会副委員長，電通大）、林亮子（プログラム委員会副委員長，北陸先端大）、高橋大介（財務担当，筑波大）、大嶋　裕子（会場担当，産総研）であった。招待講演は、井原茂男（東大）による“High Performance Computing in Systems Biology and Medicine”であった。月刊オープン・エンタープライズ・マガジン vol.3, March, 2005に紹介された。

2) Hokke 2005
Hokke 2005（第12回「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」 に関する北海道ワークショップ）は、第154回 計算機アーキテクチャ研究会と、第101回ハイパフォーマンスコンピューティング研究会との合同研究発表会として、3月7日～9日に北海道大学学術交流会館 小講堂で開催された。今回のHokkeでは、グリッド、プロセッサ技術、ジョブスケジューリング、科学技術計算、数値計算アルゴリズム、クラスタと崇信・分散処理、回路およびチップ構成法、通信ライブラリに関する35件の発表が行われた。懇親会はキリンビール園。

3) BioGrid2005
文部科学省科学技術振興費主要５分野の研究開発委託事業におけるITプログラム「スーパーコンピュータネットワークの構築」として実施されるバイオグリッド・プロジェクトが主催するバイオグリッドシンポジウムBioGrid2005は、3月9日に日本科学未来館「みらいCANホール」で開催された。

4) SACSIS 2005
SACSIS 2005（2005年先進的計算基盤システムシンポジウム）は、5月18日～20日、つくば市のエポカルつくば・つくば国際会議場において開催された。主催は、情報処理学会の計算機アーキテクチャ研究会、・システムソフトウェアとオペレーティングシステム研究会、・ハイパフォーマンスコンピューティング研究会、・アルゴリズム研究会、並びに電子情報通信学会のコンピュータシステム研究専門委員会、IEEE Computer Society Japan Chapterで、協賛は電子情報通信学会・ ディペンダブルコンピューティング研究専門委員会であった。基調講演は平木敬（東大）の「EFLOPS, 10Tbpsの世界を目指して」、招待講演はBarton Miller (University of Wisconsin)の“Binary Code Patching: An Ancient Art Refined for the 21st Century”であった。チュートリアルも4件行われた。今回はSACSIS2005はACS論文誌第11号と連携して論文募集が行なわれ、1件の論文を双方に同時投稿し，並行して査読を受けることができた。

今回の特別な企画としてGrid Challengeが行われた。国内のGrid研究の拠点の協力により, 1,000プロセッサ規模の計算機資源を集め，それを企画開催中の一定期間，参加者に提供し、その環境で，与えられた問題を解く速度を競う「規定課題部門」ならびに与えられた資源を用いて興味深い実験を実行，報告してもらう「自由課題部門」を設け競った。資源を提供したのは、産業技術総合研究所 グリッド研究センター、電通大 弓場研究室・本多研究室、東工大 松岡研究室、徳島大 小野研究室、東大 近山・田浦研究室 21世紀COE科学技術戦略コアであった。

5) 数値解析シンポジウム
第34回数値解析シンポジウムNAS2005は、6月28日～30日、浜名湖カリアックで開催された。実行委員長は八卷直一（静岡大学）。

6) SWoPP 2005
SWoPP武雄2005（2005年並列/分散/協調処理に関する『武雄』サマー・ワークショップ）は、8月3日～5日に佐賀県武雄文化会館で開催された。270名を超える参加があった。電子情報通信学会のコンピュータシステム研究会（CPSY）とディペンダブルコンピューティング研究会（DC）、情報処理学会の計算機アーキテクチャ研究会（ARC）、システムソフトウェアとオペレーティングシステム研究会（OS）、ハイパフォーマンスコンピューティング研究会（HPC）、プログラミング研究会（PRO）、システム評価研究会（EVA）の共催である。IEEE Computer Society Japan Chapterの共催となっている。招待講演はHoward Gobioff (Google)の“Google File System”と、姫野龍太郎（理研）の「異機種複合システムRSCC（Riken Super Combined Cluster）とその将来計画」であった。また夜のお楽しみセッションとして、「今後の日本のコンピュータ・サイエンス研究をどう盛り上げるか？」というパネルが開かれた。

7) FIT2005
FIT2005（Forum on Information Technology、第4回情報科学技術フォーラム）が9月7日～9日中央大学後楽園キャンパスで開催された。FITは情報処理学会と電子情報通信学会の情報・システムソサイエティおよびヒューマンコミュニケーショングループとの共催で年1回（秋期）に開催するイベントで、2002年に始まった。『スパコン日本の時代は取り戻せるか』というパネルが9日に企画され、司会を依頼された。パネリストは、秋山泰（産総研）、奥田基（富士通）、菊池純男（日立）、住明正（東大）、姫野龍太郎（理化学研）、平木敬（東大）、渡辺貞（NEC）の7人であった。アメリカがASCIプロジェクトに力を入れてから日本製のスーパーコンピュータがじり貧状態となっているが、日本はどんな戦略をとればよいのか、という問題提起を行った。このパネルについて、マイナビニュースの大塚実が記事で詳しく紹介している。

8) 数理解析研究所
京都大学では1969年から毎年数値解析関係の研究集会を行っている。2005年は37回目で、11月30日～12月2日に「計算科学の基盤技術とその発展」という課題で開催された。代表者は櫻井鉄也（筑波大）。講演内容は講究録　No. 1505に収録されている。地球シミュレータを用いた大規模計算としては「地球シミュレータ上での18テラフロップス級及び1590億次元行列の厳密対角化計算:トラップされた強相関フェルミ原子ガスの基底状態探索(計算科学の基盤技術とその発展)—」（今村、山田、町田）がある。

9) IPAB
並列生物情報処理イニシアティブ(IPAB)は1999年に設立され、シンポジウムや研究会を開催している。2005年12月9日、2月にBlueGene/Lの設置された臨海副都心センターにおいて第3回IPAB公開セミナー「最新HPC事情」を開催した。筆者が基調講演を行った。

10) 東京工業大学
東京工業大学は11月29日、AMD OpteronとClearSpeedのCSX600を用いた大規模クラスタを導入すると発表した。システムインテグレータは日本電気。構築するシステムは、dual-core Opteronを8個搭載したSun Fire x64（当時は型番未定）を655ノードと、ClearSpeed Technology社のCSX600というSIMD演算アクセラレータの360ノードからなる。相互接続はVoltaire社のInfiniband 10 Gbpsである。メモリは21.4 TB、ピーク性能合計は110 TFlopsでTop500でも1桁が期待される。ファイルシステムはLustreを採用。説明会にはNEC 執行役員常務の山本正彦氏、日本AMD 代表取締役社長のDavid M. Uze氏、サン・マイクロシステムズ 代表取締役社長のDan Miller氏も来場し、同大学の取り組みに祝辞を述べた。（ASCII誌）登場したばかりのSIMD演算器CSX600を大規模に導入したことは驚きをもって迎えられた。この話はSC|05でAMDとSun Micorsystemsが発表し、ホットトピックスであった。日本でも11月16日ごろから報道されていた。

システムは2006年に設置されTSUBAME (Tokyo-tech Supercomputer and UBiquitously Accessible Mass-storage Environment)と命名される。かなりこじつけであるが、窓ツバメのロゴは「工大」の字を図案化したもので、1948年以来東京工業大学のシンボルマークである。

11) 筑波大学
2005年4月、筑波大計算科学研究センターはPACS-CSプロジェクトを開始した。これに先立ち、2月16日～17日、筑波大学において第一回「計算科学による新たな知の発見・統合・創出」シンポジウムが開催された。

9月29日にはCP-PACSの稼働修了式が行われた。川合先生、星野先生、中澤先生を始め日立関係者など多くの人が集まり、岩崎学長がshut downのコマンドを制御端末から入力した（実際には、すでにコマンドは打ち込まれており、リターンキーを押した）。このときの記念撮影が記念誌の写真12にある。

1日24時間、週7日間のペースで9年6ヶ月稼働したのは珍しいと思う。2003年11月からはTop500からも脱落していた。ENIACは9年8ヶ月動いたと言われるが、夜は電源を落としていた。

センターの梅村雅之らは、2004年度から4年計画で、文部科学省特別推進研究「融合型並列計算機による宇宙第一世代天体の起源の解明」を推進し、宇宙シミュレータ“FIRST”1号機の建設を進めていた。このプロジェクトでは、埋め込み型の宇宙計算専用ボード(Blade-GRAPE)を開発し、これを組み込んだPCクラスタを構成した。汎用機部分で3.5 TFlops、専用機部分で25 TFlopsの性能を3億円のコストで実現する。2年目には定例の現地調査が行われた。筆者はたまたま科学研究費補助金審査部会の専門委員だったので、現地調査として6月9日に学術調査官らと訪問した。筆者は14年前まで筑波大にいたが、利益相反にはならないとのことであった。

12) 東北大学
東北大学流体科学研究所は、2005年夏にSGI社のAltix 3700 Bx2を導入した。これはItanium 2プロセッサ1024個、12 TBのメインメモリを搭載し、10 Gb Ethernetで結合している。Rpeak=6.6 TFlops、Rmax=6.0 TFlopsで2006年6月のTop500では81位である。

13) 東京大学
昨年のPittsburghでのSC04バンド幅チャレンジで東京大学平木敬教授らのグループが、7.2 Gb/s around the worldの速度でSingle Stream, Longest Path, Standard MTU TCP Throughputの賞を取ったことを述べた。グループはさらにInternet2が認定するネットワークの全長を20645 kmから33979 kmに伸ばすことによって、記録をさらに伸ばした。2005年1月14日、インターネット技術を研究する産学共同の業界団体であるInternet2は、新しいInternet2 Land Speed Record (I2- LSR)と認定したことを発表した。今回の記録は、IPv4/TCPを用いた単一ストリーム、複数ストリームの2種目での世界記録として認定されており、従来の記録に比べて単一ストリームでは45%、複数ストリームでは17%の記録更新となった。

14) KEK
2005年3月17日、KEK（高エネルギー加速器研究機構、機構長：戸塚洋二）と日本IBM（社長：大歳卓麻）は、素粒子物理の実験で取得される大量データを、インターネットを介し、国際的に協調して解析できる大規模データ・グリッド・システムの構築を発表した。具体的には、高エネルギー加速器の実験データ処理のために開発されたグリッド用ミドルウェア「LCG*2」を、IBM eServer上で稼動させ、同システムにより、KEKと国内大学、オーストラリア、韓国、台湾などの研究機関で、大量データの共有が可能となる。本格稼働は4月になる予定。

15) JST ERATO 今井量子計算機構プロジェクト
2000年10月から始まった今井量子計算機構プロジェクト（総括責任者、東大情報理工、今井浩）は、2005年9月に終了し、9月30日に報告会があった。量子計算、量子情報、量子鍵配送、弱コヒーレント状態を用いた場合の安全性などの理論的およびシミュレーションによる研究と、量子情報システム-実現のための実験研究により種々の成果を得た。

16) 量子テレポーテーション
6月12日、古澤明（東大）らは、2個の光子のもつれた量子状態を別の光子に転送することに成功したと発表した(“High-Fidelity Teleportation beyond the No-Cloning Limit and Entanglement Swapping for Continuous Variables”Physical Review Letters 94, 220502 (2005))。

17) コヒーレンス時間
量子計算のためには、干渉が可能なコヒーレンス時間を長く取る必要があるが、8月20日、日立Cambridge研究所（イギリス）がCambridge大学と共同で、シリコン半導体の量子ドットを用いて、量子ビット(qbit)のコヒーレンス時間を2桁改善することに成功した、と発表した。

18) 量子暗号
今井秀樹（東大生産研）、今福健太郎（産総研）及び三菱電機のグループは、「H.P.Yuenが2000年に発表し、量子暗号として有力とされているY-00暗号方式は、現在使われている計算量的暗号方式と同程度の安全性しかない」と発表し、日米で大論争を巻き起こしていることが9月頃明らかになった。

19) 後藤英一教授死去
物理学と情報科学の両方で先駆的な業績を出された後藤英一氏（東京大学→神奈川大学、理研）は長く糖尿病を患っておられたが、2005年6月12日9時7分心筋梗塞で亡くなられた。享年74歳。13日通夜、14日告別式が行われた。氏の活動分野の広さそのままに、物理関係者も情報関係者も多数参列したが、通夜で村井純教授（慶応大、常務理事）をお見かけした。「大のインターネット嫌いの後藤先生のお通夜に、村井さんがいらっしゃるのですか」と冗談を言ったら、「後藤先生には大変お世話になって」と言っていた。氏は後藤先生が東大大型計算機センター長のころ、センターの助手をしていた。

次回は日本の企業の動きとアメリカの企業の動き。

(タイトル画像: IBM BlueGene/L )