世界のスーパーコンピュータとそれを動かす人々


4月 25, 2022

新HPCの歩み(第90回)-1989年(b)-

小柳 義夫 (高度情報科学技術研究機構)

第3回ISRワークショップがハワイで開かれ参加した。リクルートたたきの風潮の中で、リクルートから奨学寄付金をもらっていた大学教員がやり玉に挙げられた。日立、富士通に続いて、日本電気も第2世代ベクトルスーパーコンピュータSX-3を発表した。アメリカはスーパー301条を定め、一方的に圧力を掛けてきた。

国内会議

1) JSPP ’89
第1回JSPP(並列処理シンポジウム)が1989年2月2日~4日に国民宿舎熱海ビレッジで開催された。筆者も参加した。主催は、情報処理学会アルゴリズム研究会、オペレーティング・システム研究会、数値解析研究会、プログラミング言語研究会、計算機アーキテクチャ研究会、電子情報通信学会コンピュータ・システム研究会の2学会6研究会であった。梅が見ごろであった。

2月2日に行われたパネル討論会「並列処理への期待と課題」の記録が、bit誌21巻9号(1989年8月号)pp.36-43に掲載されている。司会は田中英彦(東大)、パネリストは亀田壽夫(電通大)、斎藤信夫(慶応大)、名取亮(筑波大)、野崎昭弘(ICU)、村岡洋一(早稲田大)である。村岡は並列処理技術の課題として、(1)システム性能(並列性、メモリ、レジスタ、ステージング、同期、内容一致(コヒーレンシのことか))、(2)オンライン・モデリング、(3)図形表示、(4)計算物理学を挙げた。名取は今後の課題として、(1)自動並列化、(2)高並列機は専用機、(3)コンパイラ(並列性の抽出)、(4)アーキテクチャ(問題に内在する並列性をどう実現)、(5)OS(高並列機の効率化と大容量メモリの管理)を挙げた。

2月3日に行われたパネル討論会「並列プログラミングはこれから…」の記録が、同誌p.44-59に掲載されている。司会は米澤明憲(東工大)、パネリストは雨宮真人(九大)、瀧和男(ICOT)、村岡洋一(早稲田大)、山本富士男(日立)であった。

すでに述べたように、電子情報通信学会(1986年までは電子通信学会)のデータフロー・ワークショップが1986年5月(工業技術院筑波研究センター共用講堂)と1987年10月(神戸市立神戸セミナーハウス(要確認))に開催されている。JSPPはその発展であるが、データ駆動に限らず、広く並列処理についての発表・討論が行われた。

2) 大型行列シンポジウム
1989年3月3日、「大型行列シンポジウム」が慶応義塾大学日吉で開催された。

3) つくばネットワークセミナー
つくばの研究交流センターで、1989年4月19日~20日、一般向けにつくばネットワークセミナーが開催され、筆者は「ネットワーキング入門2」という講演を行った。このセミナーは、地元のCATVのACCSで何度も放送された。

4) 数値解析シンポジウム
第18回数値解析シンポジウムは、1989年6月9日(金)~11日(日)に、昨年に引き続き早稲田大学室谷研究室の担当で、軽井沢近くの早稲田大学追分セミナーハウスで開かれた。参加者105名。筆者も参加。

5) SWoPP 89
第2回のSWoPPが、「1989年並列処理に関する『指宿』ミニシンポジウム」の名称で、1989 年8 月3 日(木)-5 日(土) に、グリーンピア指宿(鹿児島県)で開催された。発表件数44、参加者数140。このときも主催は、電子情報通信学会コンピュータ・システム研究会だけであった。

6) IBM Computer Application Symposium
表記のシンポジウムが、SC ’89の1週間後の11月25日~27日に御殿場の経団連ゲストハウスで開催された。組織委員長は森正武。Cornell Theory Centerの所長であったMalvin H. Kalosを招待した。Kalosは筑波大学でも28日に講演した。27日つくばにお連れした後、Kalos夫妻を桜中学校近くの「花まさ」に案内し家内と接待した。緑の中に点々とコテージが散在する優雅なレストランで、食べ物はともかく環境は御満足いただけたと思う。現在の「庭園つくば花まさ」であろうか。1991年になって、Springer Verlagから、Jiro Kondo, Editorで、“Supercomputing, Applications, Algorithms, and Architectures”として出版された。

7) 数理解析研究所
京都大学数理解析研究所は、1989年11月29日~12月1日、名取亮(筑波大学)を代表者として、研究集会「数値解析と科学計算」を開催した。21回目である。報告は、講究録No. 717に収録されている。

8) ISR関係
1989年1月20日、リクルートISRはJohn Levesque (Vice-President of Computer Sciences at Pacific-Soerra Research Corp.)を招き、ISRにおいてコロキウム“Interactive Tools for Vectorization and Parallelizing of Fortran Programs”を行った。氏はその後、Applied Parallel Research、IBMを経て、現在 the director of Cray Supercomputing Center of Excellence at Cray Inc.である。

8月17日~28日にPDGの共同研究でLBLに行った帰りに、ハワイオアフ島North ShoreのTurtle Bayで開かれていた第3回ISRワークショップ(8月30日~9月1日)“Supercomputing Environments and Performance”に出席し、”QCDPAX — A Parallel Vector Processor Array for Lattice QCD”と題してQCDPAXについて講演した。ついでに前の晩、ハワイ大学でもセミナーで同じ講演を行った。朝、ワイキキからNorth Shoreまでタクシーを飛ばしたが、50 kmほどあり、チップ込みで$100近く掛かった。オアフ島は広い。プログラムは以下の通り。

Performance Analysis of Parallel Systems: A Look at Alternatives

Daniel A. Reed, CSRD

Restructuring Existing Fortran Code for Large-Grain Parallelism

Robert G. Babb II, OGC

ParaScope: A Parallel Programming Environment

Robert Hood, Rice Univ.

Designing Programming Environments for Parallel supercomputers

Dennis Gannon, CSRD

Improved Performance Analysis of Parllelized Fortran Programs via Dataflow Simulation

Karl J. Ottenstein, LANL

A Comparison Study of Automatically Vectorizing Fortran Compilers

Nobayashi/Eoyang, ISR

Supercomputer Environments and Aerodynamic Simulations in Nissan Central Engineering Laboratories

Ryutaro Himeno, Nissan

Supercomputing should Be Child’s Play

R. Kent Koeninger, Apple

Multiprocessor Performance Measurement Instrumentation

Alan Mink, National Computer Systems Laboratory

Multiprocessor Supercomputer Benchmarking

David Bailey, NASA Ames

Memory Conflicts and Machine Performance

P. Tang, ISR

PACCOM: International Networking in the Pacific Region

Torben Nielsen, Univ. of Hawaii

Construction of an Academic Computing Network in Japan: The WIDE Network

Jun Murai, Univ. of Tokyo

QCDPAX – A Parallel Vector Processor Array for Lattice QCD

Yoshio Oyanagi, Univ. of Tsukuba

Supercomputers

SuperTek

Gordon Seyborld

Evans and Sutherland

Robert Stevenson

Cray

Carl Diem

Fujitsu

Masanori Motegi

NEC

Akihiro Iwaya

Thinking Machines

John Palmer

 

リクルート事件は1989年5月29日に捜査終了が宣言されたが、リクルートたたきの風潮の中で、リクルートから奨学寄付金をもらっていた大学教員(正確に言うと、寄付の相手は大学であって教員ではない)がやり玉に挙げられた。ISRの顧問委員には各100万円の奨学寄付金が与えられたようである。当然、大学の許可は得ていたのだが、マスコミは非難の声を緩めなかった。実は、筆者はアメリカへ飛ぶ(多分SC89)飛行機に搭乗して配られた夕刊の新聞でそのことを知り、「私の100万円の受託研究費も叩かれるのか」と背筋が寒くなった。でもこれから海外に行くのでいいや、と「高飛び」の心境であった。結果的には「受託研究」にはマスコミの批判はなかった。一方的な寄付ではなく、give-and-takeの形だからであろう。

日本の企業の動き

1) 日本電気(SX-3)
日立、富士通に続いて、日本電気も1989年4月10日、第2世代ベクトルスーパーコンピュータSX-3を発表した。最大4ノードのメモリ共有並列ベクトルで、最大ピーク性能は22 GFlopsであった。大プロの実験機を別にすれば、日本では初めての本格的商用並列ベクトル機である。最初の出荷は1990年12月。

AP (Arithmetic Processor)はスカラ部とベクトル部から成り、スカラ部は64KBのキャッシュ、4 KBの命令バッファ(分岐予測を含む)、128個のスカラレジスタ、RISCのスカラパイプラインを持つ。ベクトル部は、最大4個のベクトルパイプライン集合から成り、各集合は、2個の加算・シフトパイプライン、2個の乗算・論理パイプラインを持ち、2.9 nsクロックで最大4個のパイプラインが同時に動作する。つまり、プロセッサ当たりクロック毎に乗算・加算が8個ずつ実行可能であり、ピーク5.5 GFlopsである。SX-3 Rは1992年1月に発表される改良型である。

OSはSX-1/2ではACOS-4ベースのSX-OSであったが、SX-3ではUnixベースのSUPER-UXに変えた。

1993年11月のTop500リストからSX-3の設置状況を示す。組織名の訳は仮である。

設置組織

型番

Rmax

設置年

順位

NEC

SX-3/44R

23.2

1990

6位

カナダ気象庁

SX-3/44

20

1991

7位

核融合科学研究所

SX-3/24R

11.6

1993

29位

NECスーパーコンピュータセンター

SX-3/24

10

1991

30位

ドイツ航空宇宙研究所

SX-3/14R

5.8

1993

49位tie

日本原子力研究所

SX-3/41R

5.8

1992

49位tie

大阪大学

SX-3/14R

5.8

1993

49位tie

豊田中央研究所

SX-3/14R

5.8

1992

49位tie

日本IBM

SX-3/14

5

1991

57位tie

NECシステム研究所(米国)

SX-3/22

5

1991

57位tie

オランダ航空宇宙研究所

SX-3/22

5

1992

57位tie

国立環境研究所(日本)

SX-3/14

5

1992

57位tie

スイス科学計算センター(CSCS)

SX-3/22

5

1991

57位tie

 

これ以下の性能のものは11件載っている。その後の主要な設置は以下の通り。

東北大学サイバーサイエンスセンター

SX-3/44R

23.2

1994

1994/6で登場、12位tie

分子科学研究所

SX-3/34R

17.40

1994

1994/6で登場、

19位

スイス科学計算センター(CSCS)

SX-3/24R

11.60

1994

1994/6で登場、49位tie

ドイツ航空宇宙研究所

SX-3/24R

11.60

1994

1994/6で登場、49位tie

 

日本電気の関本忠弘社長は、SX-3発表記者会見の席上で慎重にこう語った。「我々は決して米国とケンカをするつもりはない。技術の進歩を全人類共有の財産として役立ててもらいたい。もちろんココム(対共産圏輸出統制委員会)問題には気をつける。どうか米国の人たちにもご理解願いたい。」極力、米国を刺激しないで済まそう、との配慮がありありとうかがえた。それほど米国は、日本の開発力を警戒し、脅威に感じ始めている(日経産業新聞1988年4月11日号)。噂によると、SX-3はすでに開発が終わっていたが、通産省のスーパーコン大プロが終了するまで発表を待たされたとのことである。

1989年10月ごろ、NECはHoneywell社との合弁会社HNSX社(1986年10月設立)のHoneywellの持ち株をすべて買い取り、HNSX Supercomputers社という名の完全子会社とした。

1989年10月に日本電気はPC-9801nを発売した。

この年、NEC筑波研究所をつくば市西部工業団地に開設した。材料研究・半導体デバイス(光通信系・LSI系)研究などの拠点であった。2020年3月末で閉所することになる。

2) 日立(M-880)
日立は、汎用機HITAC M-880シリーズを発表した。

日立製作所と富士通の両社は、IBMの最新OS MVS/ESA(1988年8月出荷)がそのまま利用できる完全互換機を1989年12月、提携・系列会社を通してアメリカに出荷した。

3) Sony (NEWS)
Sonyは、1989年12月から、R3000を搭載したNWS-3000シリーズを発売した。

4) 東芝(DynaBook)
1989年6月、東芝がDynaBook J-3100SSを発表し、7月から発売された。初の本格的なノートPC(英語ではlaptop computer)であった。このブランドも長く続き、筆者が現在在宅勤務で使っているのも、RISTから貸与されたDynabookである。

5) 富士通(FM TOWNS)
2月28日、富士通がFM TOWNSを発表した。プロセッサはIntel 80386、CD-ROMを標準装備。画期的な画像表示機能やPCM音源を搭載。

6) Mach OSの国内販売
1989年12月、日本アンコールコンピュータ(日本鉱業とアメリカのEncore社との合弁会社)はMachの日本での販売権をアメリカ政府の販売許可を得て獲得したと発表した。MachはDARPAの資金が大量に投入されていたため、アメリカ外への持ち出しがきびしく制限されていた。磁気テープに収めたソースコードの形で1990年1月から販売する。

7) Macintoshのウィルス
1989年11月7日に、日本の大学や研究所の数台のMacintosh PCが“N Virus Type A and Type B”に感染していることが報じられた。日本では初めてのことであった。

日米スーパーコンピュータ摩擦

1) 日米構造協議
1989年7月14日の日米首脳会談の席上、ブッシュ大統領(父)が宇野宗佑総理大臣に「日米構造協議」を提案し、9月に日米構造協議が始まった。アメリカの対日赤字の原因を、日本の市場の閉鎖性にあるとして、経済構造の改革と市場の開放を迫った。翌年6月まで5回開催された。アメリカ側は、日本のスーパーコンピュータ・ベンダが大幅なダンピングを行っており、日本国内において国産スーパーコンピュータへの優遇策が取られ、アメリカ製が不当に排除されていると主張した。1989年11月末に開いた第1回日米スーパーコンピュータ専門家会合で、米側も国内の政府調達で30%程度の値引きを実施していることを認めたため、日本政府は1990年1月の専門家会議で、教育機関向けの値引き(academic discount)について、30%を限度とすることを提案する、と報道された。

2) ビジネスモデルの違い
日本のスーパーコンピュータ・ベンダがダンピングを行っていたかは当事者でないので判断は出来ないが、両国のビジネスモデルは大きく異なっていた。Cray Research社は、1970年代にベンチャーとして立ち上がった企業であり、スーパーコンピュータシステムのみを販売していた。これに対し、日本の3社は、巨大な電機・通信機メーカ、大半導体メーカ、メインフレーム・メーカであった。アメリカ側は、メインフレームの利潤をスーパーコンピュータにつぎ込んでダンピングしていると主張した。しかし、半導体技術は共通のものであり、大量生産すれば開発コストは分散できる。コンピュータの半導体開発を全部スーパーコンピュータの価格に転嫁すべきとは言えない。また、制御系はメインフレームのプロセッサやサーバを使うことにより開発費を節約することができた。富士通の山本卓真社長はこう語っている。「クレイやCDCはスーパーコン専門メーカなので、膨大な開発投資を続けるのはかなり苦しいことだと思う。国産勢は体力がある。」(日経産業新聞1989年4月11日号)

日本の大学・研究所などの公的セクターのスーパーコンピュータ導入に、国産優遇策が取られていたかはかなり微妙である。1964年のところに書いたように、東大大型計算機センターの初代のコンピュータに外国機を導入しようという強い動きもあったと言われている。堺屋太一によれば、1960年代の通産省主流は垂直分業論であり、日本は欧米先進国からの工業製品の輸入を厳しく制限すべきという方針であったそうである。従って、初期には国産優遇という意向がなかったとは言えない。結果的にある時まで大学や公的な研究所には国産のスーパーコンピュータしか導入されていなかった。

私見であるが、その要因の一つに米社の営業の努力不足もあったのではないか。どことは言わないがアメリカ系の会社(複数)に、自分たちは世界一のコンピュータメーカだから、顧客は文句を言わずに買うべきである、というような「上から目線」を垣間見た経験もある。他方、日本は3社の熾烈な競争であった。1988年の東工大のETA 10や電総研のCrayの導入はかなり政治的であったが、その後、日本の市場はかなりオープンになったと思われる。

3) スーパー301条
他方、アメリカの公的セクターは、現在に至るまで、ほとんど日本製のスーパーコンピュータを購入していない。ましてや、入札をしてもそれが政治的にひっくり返るのなら、何をか言わんやである。この方が問題である。例外的に、テキサス州の4大学からなるコンソーシアムであるthe Houston Area Research Center (HARC)が1986年7月にSX-2を設置したことはあるが、このとき米国のスーパーコンピュータメーカ各社による抗議の嵐を引き起こしたそうである(日経コンピュータ1988年2月29日号)。

アメリカは、1988年に「包括通商・競争力強化法」の対外制裁としてスーパー301条を定め、不公正な貿易慣行や輸入障壁があると疑われる国を特定して、改善を要求し、3年以内に改善されない場合、報復として関税引き上げを行うことを定めた。日本のスーパーコンピュータ政府調達に関して、アメリカはスーパー301条に基づいて優先監視を行うことを決めた。

4) スーパーコンピュータ導入手続き
これを受けて日本政府のアクションプログラム実行推進委員会は、翌1990年4月19日に「スーパーコンピュータ導入手続き」を改正し、300 MFlops以上の「スーパーコンピュータ」の政府調達に際しては、資料招請、仕様書の作成、官報公示を含む入札手続、技術審査、苦情処理などのやり方を定めた。スーパーコンピュータの導入には1年半以上の年月を必要とするようになり、日本の科学技術を遅らせようという陰謀ではないかとまで言われた。スーパーコンピュータの定義は変わったがこの手続きは今でも続いている。「マニュアルは日本語とする」などの項目がアメリカへの差別であると問題になり、「マニュアルは日本語および英語とする」と書き改めさせられた記憶もある。

5) アプリケーションソフトウェア
Cray社の優位は処理速度というより構造解析や流体解析などの商用アプリケーションソフトウェアの豊富さにあった。日本経済新聞1989年4月11日号によると、Cray社の500本以上に対し、富士通が260本、NECが180本、日立が120本と、日本製のスーパーコンピュータで使えるアプリケーションソフトウェアの本数は少ない。そこで富士通と日立は、米国のソフト会社が開発したソフトを自社機向けに書き換えて増やそうと、相次いで米国に専用の施設を開設した。

Cray社やCDC社は、アプリケーションソフトウェアを増やすために、ISV(独立系のソフト会社)に機材を提供し、援助してきた。その見返りにCray社は同社機向けに最適化したソフトウェアの中身を日本のメーカなどに見せてはならないと規制をかけている。この対抗措置でアメリカのアプリケーションソフトウェアの面でのリードがどこまで保てるか、今後のカギである。

次回は標準化や海外の動きである。「貧者のスーパーコンピュータ」PVM v.1 がORNLから公開される。ヨーロッパでは、ECの主導するESPRITプログラムの一つとして、1989年から1992年までに3年間をかけてGENESISプロジェクトが遂行された。

(アイキャッチ画像:NEC SX-3 出典: 一般社団法人 情報処理学会 Web サイト「コンピュータ博物館」 )

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