アジアは、Exascale集団の地

Tiffany Trader

最初のExascaleスーパーコンピューターの地となるべく活動が、現在、中国、日本、米国、およびEUのような国々で繰り広げられている。勝利国家のための強力な科学と産業界のツールを提供するこの成果だけでなく、その均衡にぶら下がっている価値のある象徴的勝利がある。intelのIT Peer Networkブログ上で、Intelのアーキテクチャ マネージャー、Victor Naはこの世界的な競争について書き、誰が「Exascale集団の競争をリードしている」のか彼の視点を提供している。

LINPACK性能の面で、中国は明らかに競合を凌いでいる。その天河2号スーパー コンピューターは、最も近いライバルのオークリッジ国立研究所に設置されたTitanの2倍近く高速である。これは 、アジアが現在、Exascale競争を先行していると言うNaの主張のただ1点である。彼はまた、アジア太平洋地域が世界のTop500システムの4分の1以上を占めると主張していることを指摘する。IDCの数値によれば、HPC収入は2016年までに$140億に達すると期待され、アジアが重要な市場シェアをつかまえるための格好の場所であるとNaは断言する。

最初のExascaleマシンを考えると、7〜9年は期待されておらず、この競争の結果は決して保証されていない。多くの国々や経済ブロックが投資を強化している。Exascale開発に資金を供給することが遅れている米国は、現在議会の行動を待つ$10億の提案がある。この潜在的な競争を考慮して、Naはアジアが次の大きな速度障壁を破る最初となるその可能性により一層専念する必要がある幾つかの欠点に取り組む。

彼の主なポイントは、明確な目的を伴う詳細なロードマップの必要性である。

Naは、「最初にそして最も重要なことは、アジアの開発者がExascaleの成功への真の道筋を描かなくてはなりません。私はそれが簡単な偉業ではないことを想像できると確信しています。どのように開発者が将来のニーズを予測し、幾つかの場面でまだ開発されていないかも知れない技術を統合することが可能なプラットフォームを構築し、そして市場変化について説明できますか？　不可能な作業と思えますが、もしアジアが最先端に留まりたい場合、より多くのこれらの質問に答えることができる必要があります。」

それはまた、問題の真の深さを理解するために重要である。Exascaleに向かうためには、幾つかの主要分野で技術革新が必要となるであろう。

Naは、「プロセッサ性能を向上させる能力は、重大です。」と書いている。「それは開発者が、メモリ技術の向上、インターコネクトとプロセッサへの新機能の統合、消費電力の削減、革新的な冷却技術の確認、そしてソフトウェア開発者へ更なる柔軟性を提供する新しい技術の確認のための方法を常に意識している必要があることを意味します。」

Naによると、Intelの一部として、チップメーカーは、メモリ障壁の軽減を視野に入れたメモリとプロセッサ機能を発展させるために作業することによってムーアの法則への公約を続けている。Intel Phiプロセッサの今後のバージョンは、パッケージメモリを提供し、同社の研究部門は、メモリ上に積層されたメモリのような新しい技術を調査している。

革新的なファブリックソリューションもIntelのロードマップ上にある。Naは、「ファブリックコントローラーを統合した単一プロセッサを作成することは、より少ないチップ、したがって少ないチップ交差の結果となります。次々とこれは、より高性能で高密度なだけでなく、より低コストで低消費電力を実現し、それがExascaleの成功への過程で克服しなければならない全て重要なハードルです。」

電力がおそらく最大の障害であり、未だ明確な解決策がない。1MWの年間費用は約$100万である。今日の技術で構築するExascaleスーパーコンピューターは、サイトでの運用のため少なくとも500MWの電力が必要であり、それは年間約$5億の電力コストになる。DARPAは、Exascaleシステムの目標を20 MW近辺に設定しているが、他のHPC専門家はより現実的に50〜100MWの範囲であると主張する。Naは、Intelと欧州の研究者たちは、Exascaleでエネルギー効率の高いシミュレーションを設計する事に焦点を当てた3つの欧州研究所を設立していることを報告する。

中国のスーパーコンピューティングの野望の議論でのお決まりのミームのひとつは、アプリケーションソフトウェアの専門知識の国家的な欠如にある。Naは、Inetlとそのパートナーが開発に取り組んでいると言う「私たちがHPCに影響を与える様々な問題に取り組むために大学や研究者との密接な協調作業で取り組んでいる効果的な並列プログラミング モデル」のことを除いて、このトピックを明確に進める。

Naの姿勢の代わりの見解を提供するのは、テネシー大学のコンピューター科学の教授でTOP500リストの基礎となっているLINPACKベンチマークの発明者でもあるJack Dongarraである。Dongarraは、最近、中国が先頭を切ってスタートしているという見解には同意出来ないとComputerworldに言った。

「彼らは、ソフトウェアの面で先行していませんし、アプリケーションの面でも先行していません。」とDongarraは言った。しかし、中国は、「この時点で、私たちが米国で同じレベルで見ていないところ」で次世代 HPCに投資する政治的意志を持っている。