新HPCの歩み（第132回）－ 1995年(f)－

SC95 (San Diego)の直前に、会場近くのホテルで、三浦謙一氏と協力して、IEEEのScientific Supercomputing Subcommittee主催のワークショップを開催し、日本のHPCについて報告した。研究展示が盛況であった。合計44件で、特にアメリカの国立研究所は、予算削減への対抗策か積極的な展示をしていた。日本からも大学や研究所など多数出展した。

SC 95

1) はじめに
8回目になるSupercomputing 95国際会議は、カリフォルニア州南端San DiegoのSan Diego Convention Centerで、12月3日（日）～8日（金）に開催された。12月に入ったのはこの回だけである。San Diego だからよかったが、北の方の会場だったら氷点下で震えていたところでろう。参加者は全体で5772人、Technical registrationは2264人で、展示は106件であった。この年は、ProceedingsがCD-ROMだけで配布された。

2) プログラム委員会
プログラム委員会（投稿論文、パネル、招待講演を担当）の委員長はAnn Hayes （LANL）で、日本関係者はDavid Kahaner (ATIP)だけであった。アメリカ以外からの委員は他に見当たらない（リストだけからわかる範囲で）。

3) アメリカの政治状況
ちょうど直前にクリントン政権と野党のGOP（共和党）とが対立して2度目の暫定予算が切れ、連邦政府の機能が麻痺するという事件がおこったばかりで、アメリカの国立機関の関係者は冴えない顔をしていた。3度目の暫定予算も12月15日で切れ、なんと1996年1月7日まで一部停止が続いていた。前にも述べたように、アメリカの会計年度は10月から始まる。

4) インターネットの普及
ネットワークがアメリカの市民の生活にまで浸透し、HPCCの最後のC (communication)が脚光を浴びていた。行きも帰りも太平洋便(UA)エコノミー席の2本の映画の一つはなんとインターネットものであった。行きは、そのものずばり ‟The Net”。在宅勤務のプログラマーの女性が、馬鹿売れの Firewall にトロイの木馬 が仕組まれていることを発見し、それを起動するフロッピィを犯人達と取り合ってドタバタ、というような筋。犯人達は、そのトロイの木馬を使って、個人データを組織の一人と入れ替えてしまい、別の人が彼女の席に座っている。彼女は自分が自分であることを証明できない、とかいう場面もある。この映画は、1月20日から、「ザ・インターネット」という題名で日本公開。（なぜ、「ザ」なのだ？）

帰りの映画は”Hackers”（日本での題名は「サイバーネット」）、5人の高校生のハッカーが、タンカーをネットワーク経由で沈没させようとする悪役の侵入者と戦って勝つ、という話。「タンカーを手動にすればいいじゃないですか」「だめだ、もはやそのような機能は付いていない」とかいうやりとりがおもしろかった。主人公は、あのRobert T. Morris君がモデルとのことである。どちらも、ネットワーク社会に潜む危険性を示唆していた。

余談であるが、帰りの飛行機でウトウトしていて夢を見た。あるパーティーで誰か知らない人が私に話しかけて来る、”It is very easy to install the new Windows system” わたしの答え(ちゃんと英語で) “No. My PC has only 286 and only 2 MB of memory” (これもしまらない話) ここで目がさめたら、耳元のイヤホンでWindows95関係のニュースが聞こえていた。

5) SSS International Meeting
1993年のSC’93 (Portland)の直前に、IEEE TCSA (Technical Committee on Supercomputing Applications)のSSS (Scientific Supercomputing Subcommittee)が開かれ、日本のスーパーコンピュータの状況について報告したことは述べた。

1995年5月10日のSSS会議（筆者は出席していない）において、San DiegoでのSC’95の開会式前日、12月4日（月）に「日本におけるHPCC活動」に関する1日の会議を会場近くで行うことを決定し、三浦謙一（当時富士通アメリカ）と筆者が企画を依頼された。場所はHyatt Regency Hotelであった。プログラムは以下の通り。

8:30	Coffee
9:00-9:10	John Riganati, Opening
9:10-9:40	Tadashi Watanabe, NEC Corp., “Present and Future of High Performance Computers”
9:50-10:20	Shun Kawabe, Hitachi Ltd., “Hitachi’s High Performance Computing Overview”
10:30-11:00	Kenichi Miura, Fujitsu America, Inc., “Vector-Parallel Processing and Fujitsu’s Approach in High Performance Computing”
11:10-11:40	Naoki Hirose and Masahiro Fukuda, National Aerospace Laboratory, “NWT (Numerical Wind Tunnel) and Computational Aerodynamics”
High Noon	Working Lunch – General Discussion on the presentations of the morning
12:40-13:10	Makoto Taiji, University of Tokyo, “GRAPE:  Special-Purpose Computers for Astrophysics”
13:20-13:50	Shuichi Sakai, Real World Computing Partnership, “RWC-1 Massively Parallel Computer”
14:00-14:30	Lloyd Thorndyke, Consultant, “Summary and Overview of a Trip to Japan”

 

時間の関係で、CP-PACSやJUMP-1の話は入らなかったが、日本での活動は余り知られていないので、よい機会であったと思う。

6) 展示
SCの目玉の一つは大きな展示である。展示は4日（月曜日）夕刻のGala Opening に始まり、7日（木曜日）の4時迄。企業展示もすごいが、研究展示や Poster も盛大であった。15000平方メートルに81の企業展示、44の研究展示があり、設置されている機材(1000台のコンピュータを含む)の価値は1億ドル、ネットワークの容量は50万人の都市の通信に匹敵するとか。

7) 研究展示
今年目立ったのは、研究展示の盛況である。合計44件。特にアメリカの国立研究所は、予算削減への対抗策か積極的な展示をしていた。日本からも、航技研、GRAPE、早稲田大学・豊橋技科大・九大(NCX, V, HPF, ABCLなどをAP1000と接続)、東京工業大学、埼玉大学、筑波大学などが出展した。ネットワークが完備しているので、ワークステーションを借りて、wwwを見せていただけのブースも多かった。

8) 企業展示
企業展示の方は、幾らか活気が減ったかなという気もするがやはり盛況であった。なんでも、出展希望を全部入れると倍ほどになるが、それではtrade show になってしまうので、ある程度抑えているとか。今年展示を出さなかったのは、破産して解体してしまった Cray Computer やKSR を別にすれば、nCUBE, MasPar, Meikoなど。余力がなかったのか、商売の方向を変えたのか。出展していて驚いたのはTMC社、不死鳥のごとくソフトウェアを中心に再建するもよう。UltraSPARC を fibre channel または ATM でつないで、GlobalWorks Server とかいうシステムを構築するとのこと。64台までつなげる。Cray Research の CS-6400 server の後継機と衝突しそうだが、メモリが分散・共有の違いがある。

今年元気がよかったのは、Silicon Graphics, Cray Research, IBM など。SGIは、Power Challenge Cluster を実演、Cray Research は、直前にT3Eを発表、IBMはSP2の年内出荷が1000台に達すると豪語。Cray がどこかの mainframeみたいに、universal solution などと言い出したのが面白い。

日本の会社も健闘している。日本電気はSX-4を、富士通はVPP-300を、日立はSR2201を展示した。富士通は、最終日にECMWF(欧州中期気象予報センタ、イギリス)との契約締結(VPP-300およびその後継機)を発表し意気盛んであった。日立は、事業部や中研などから人を送り、金髪美人の説明員をおいてがんばっていたが、出典2年目なので端の場所しか取れず、苦戦していた。

Burton Smith のTera Computer 社は、昨年・一昨年に続いてMTA (Multi-threaded Architecture) という並列計算機を展示していた。CPU(GaAs)とスイッチのチップを展示したのが進展と言えよう。

9) 企業レセプション
5日(火曜日)には、恒例の各社のレセプションが開かれた。IBM社は、なんと十数マイル北のMiramar空軍基地の格納庫を借り切っての大パーティーであった。なんでもトム・クルーズ主演の映画Top Gun（1986） を撮影したところで、映画ファンは感激していた。基地の中を見られたことと、飛行機にさわれたのは趣向であったが、食べ物は軍隊気分そのものだった。要するにまずい軍隊給食であった。

Cray, SGI, HP/Convex, TMC は会場近くのホテルで開催。とくに、Crayは、発表したばかりのT3Eの箱を会場に持ち込んで披露。一昨年も同じことがあったような気がする。VIPともなると、どこのパーティーに出席するか悩むところであろう。

10) SCレセプション
恒例の7日木曜日のレセプションはSeaWorldであった。オットセイだかあざらしだかの可愛らしい芸と、シャチのダイナミックな芸。かぶりつきのsplashing zone で見ていた日本のS氏は、シャチの尾ひれの一振りの水を頭から浴びてしまったようである。筆者も、危険地帯にいたので、傘を用意して構えていたが、しぶきは来なかった。

長い長い料理の行列の途中で）偶然 Peter R. Zidek 氏(ZIDEK Inc., President & CEO、元 CDC) と話し込み、島田俊夫、平木敬、渡辺貞などの名前が出て来た。

11) 基調講演
今年の基調講演(5日(火)8:30～)は、Virginia大学のWilliam A. Wulf (AT&T professor of Engineering and Applied Science) の　‟And Now for Some *Really* Super Computing“であった。Wulf教授は、かつてNSFのassistant director であり、HPCC Initiative の発足に貢献した。また、ACMのcomputer science curriculum の改訂にも尽力している。講演の概要は以下の通り。

”Supercomputer” という語の語源を考えてみよう。1970年代には、superman, superball とか super Tuesday とかいろいろあった。今は意味が違う。70年代には、supercomputerというと、何か特殊なもの、特異なものという感じがあり、けしてmain streamではなかった。しかしその後の技術の発達により、commodity parts を使って high performance computers を作ることができる。　計算科学 (computational sciences) の発達も著しい。20年前には、計算機を使う物理屋は二流と言われたが、今は違う。スーパーコンピュータを使う人が他のいろんなことをする。   今回のSCのプログラムを見ると、Teraflops die?  Virtual reality system? Principles of color?  ATM?  こんなの computer science か？最近5年間は、人文科学への情報技術の利用に力を入れて来た。問題が難しくなるほど、魅力的だ。 　スーパーコンピュータがメインストリームになったといっても、重要性が減少したわけではない。計算科学は、科学の第3のあり方 (3rd modality of sciences)だ。このことは HPCC board で5年間かけてやっと認識されるようになった 　しかしさまざまな障害がある。一つは、資源の圧力である。また、more and more experts in Congress as staffs (といって舌を出した)。このSC会議は、time machine conference だ。10年後の社会を映している。10年後のデスクトップは何か。人々が考えるより早く見通さなければならない。 　まず、不愉快な現実を認識しなければならない。これは5点にまとめられる。 (1) 連邦の科学技術予算は今後減少する。連邦予算を、個人への支給、国防、国債利子、その他の4つに分けると、1960には、それぞれ 25%, 50%, 7%, 15% だったのに、1993には、60%, 20%, 15%, 8% となった。つまり、社会保障、医療費などの個人への支給が重要な割合を占めるようになったのである。 (2) 減少は一様ではない。どの省が一番削られるか？　NSFは削られるだろう。 (3) 多くの人は、科学技術の重要性について、議員への情報提供が足りないからそうなるんだと考えているが、そうではない。議員は科学技術のために選出されたわけではない。議員にとって、科学技術はせいぜい二番目の重要性だ。広報活動より、需要を創出することの方が重要だ。 (4) strategic research と basic research との区別は厳然として存在する。 (5) 予算振り分け方式が変わる時には、不安な期間がある。 　実に gloomy picture だ。ではどうしたらいいか？予算が減少すると、何かを削ってこっちに付けようというゼロサムゲームを考えるが、それは間違いだ。戦後のトルーマンの「防衛のための科学」の時代は終わったのだ。コンピュータ科学と計算科学の協力は10年前には不可能だったが、今はできる。 　産業と大学との関係は簡単ではない。まず大学で研究されて、それが産業に流れるといった簡単な様相ではなく、大学と産業とを行ったり来たりする。 大学と企業と政府とはそれぞれ違った評価システムをもち、互いに非難しあっている。大学は peer recognition、企業は make moneyで 全然違う。大学は市場を理解せず、企業はアカデミアを理解しない。境界領域の研究者はどちらからも評価されないことがある。社会が真の強さを持っているうちに、その強さを活用することが重大である。スーパーコンピューティングは、もっと包括的にならなければならない。

 

十分には理解できなかったが、研究費の減少の嵐のなかで、いかに新しい展望を開いて行くかということを述べていた。SC92のLarry Smarrの基調講演は、HPCCの成果、特にGrand Challengeの解決を次々に示しながら、「HPCCは世界を救う」と格調高く盛り上げた。翌年のSC93のNeal Laneの基調講演は、希望を語りつつも、苦渋がにじみ出ている感じであった。SC94のEdward McCrackenは、スーパーコンピュータは今や普通のコンピュータになったと強調した。今年の基調講演はNeal Laneのものに近い感じであった。

12) 招待講演
以下の招待講演があった。

The Emperor Has No Clothes: What HPC Users Need to Say and HPC Vendors Need to Hear	Cherri M. Pancake, Oregon State University
Network Places: Concepts, Experiences, and PlanNetwork Places: Concepts, Experiences, and Plans	Pavel Curtis, Xerox PARC
Thriving on Information Anxiety: A Survival Guide to the Knowledge-Value Revolution	Sam A. Falk Milosevich, Eli Lilly & Co.
Joint Task Force Advanced Technology Demonstration (JTF ATD)	John Schill, ARPA/CSTO
Numerical Weather Prediction and the America’s Cup	Richard Hodur, Naval Research Laboratory
Virtual Engineering: Challenges into Handy Engineering from Advanced and Super Technologies	Shuichi Iwata, RACE, The University of Tokyo
How Many Miles per Gallon Does Your Computer Get?	Jack Donegan, San Diego Supercomputer Center
An Examination of High-Performance Computing Export Control Policy in the 1990s	Seymour E. Goodman, University of Arizona Peter Wolcott, University of Nebraska at Omaha Grey Burkhart, Allied Communications Engineering

 

13) パネル
SC95のProceedings CD-ROMによると、以下のパネルが開かれた。

University Education（詳細不明）

Where is the Supercomputer Software Revolution? Moderator: Dennis Gannon Panelists: Larry Smarr, Vince Schuster

Mayors’ Panel Moderator: Jack Donegan

Community Networking I – Applications Moderator: John Ziebarth

Community Networking II – Technology Moderator: Alaina Kanfer

Goldilocks and the Three Bears Confront the Future of Supercomputing Moderator: Robert Borchers Panelists: Tom Anderson, Burton Smith, Steven Wallach

Embedded Applications for High Performance Computing Moderator: Craig Lund Panelists: Dr. José Muñoz and others TBD

Information Superhighway or Road to Ruin? Moderator: Becky Bace Panelists: Gary Christoph, Tsutomu Shimomura, Gene Spafford

Are Tereflops Commercial Flops? Moderator: Norris Parker Smith Panelists: Forest Baskett, Irving Wladawski

 

最終日、金曜日午前には2個ずつパラで4つのパネルが行われた（上記の最後の4件）。私は、午前前半は、Embedded Applications for High Performance Computing に出席したが、隣のGoldilocks and the Three Bears Confront the Future of Supercomputingは、セサミストリートでもおなじみの「ゴールディと三匹の熊」”Goldilocks and the Three Bears” (Jan Brett著)という絵本をもじったもので、続編のパネルがSC2003で開催される。

出席したEmbedded Applicationsのパネルについて簡単に報告する。筆者の知らない世界で面白かった。これは、医療画像装置、兵器の信号処理や制御、手荷物スキャンナー、知的文書処理などの装置に内蔵された並列計算機のことである。モデレータは Local Knowledge の Craig Lund 氏。アナリストで、雑誌 Parallelogram の発行者、かつアメリカでISR などという会社もやっていたことがある(そのころ知り合った)。元々、Mercury Computer Systems の技術グループを率いていた。Mercury は、embedded high performance computing platforms の vendor である。

まず、San Diego の Navy R&D の責任者のキース(綴り不明、Keyesか)氏はこう述べた。カスタムのシリコンは、拡張性がないばかりか、total cost が大きく、ソフトウェアのサポートはなく、10年も経たない内に時代遅れになる。今では、ｃのような高級言語で動くDSPをつかう。ツールもあるし、スケーラブルだ。組み込み機器にfundamental paradigm shiftが起こっている。汎用品を使うべき。海軍用custom CPU を作るような馬鹿なことはもうしない。Petaflopsは要らない。重要なのは、バランスの取れたシステムだ。組み込みシステムはI/O intensive だ。OSはmessage passingにoverhead を生じやすい。通常のプログラミングではメッセージをできるだけ長くするようにするが、組み込み計算機では短いメッセージでも効率が出る必要がある。Low latency が重要である。重要なのは portability と open solutions. standard language extension, library, environment である。usability ではこれまで失敗してきた。much more user-friendly でなければならない。

次に、Dr. José Muños (an ARPA Program Manager for the APRA ITO (=Information Technology Office)) が、組み込みシステムは必然的にheterogeneous になるので、interoperability が必要だと強調した。　これまでの組み込みシステムは、”use of point” technology, long system development, lack of interoperability, handcraft with minimal tools が特徴であった。今後の目標は、コマーシャルな HPC HW/SW を使うこと、interoperabilityによる building block architecture を採用し、2000年には今の1000倍の性能を実現することである。Teraflops scalable embedded system with 1 Gbs/linkを実現する。技術の方向としては、物理的な形状をパッケージ技術で小さくすること、OSが大きすぎるのでreduce kernel OSを使う。省電力が重要である。特製品と汎用品を組み合わせて使う。インターフェースとしては標準のMPIがよい。

3人目は、Northrop-Grumman の Marc Campbell 氏が、軍隊の戦闘管理システムについて述べた。1個のfleet(艦隊)には、20台の飛行機と40台の関係するシステムがあるから、1システム20 GFlops/system とすると、1.2 TFlops/Fleet.　将来は、2 TFlops/system と予想されるので 120 TFlops/Fleetになる。下位のSPP (signal pre-processing)やPCU (pulse compression unit) は専用のHWで、OSもないが、PSP (Programmable signal processing)はマイクロコードで動く。

最後に、医学の話があった。SPL(?)の人らしい。ABCニュースのビデオを見せ、NMR CTデータによるvirtual reality と手術を直結する話であった。SPLでは、25台のSS2、7台のRS6000、CM-2、IBM PVS (32個のi860) がある。MRIには8M voxelが必要。segmentation には 0.8-4 G operation.　Rendering には 0.1-4 mega trianglesが必要。今後は、Image-Guided Therapy だ。

Embedded system だってたくさんあるだろうに、4つの発題のうち3つが軍事関係とは、やはりアメリカの現在の状況に対応しているのか。Mercuryという会社がそういう性格らしい。ある人と、interoperability と security の関係を議論した。open だからといって、security に欠けているとは言えない、という反論で、理論上はもっともだが、現実には難しいのでは。

投稿論文、ワークショップ、Gordon Bell賞、Top500などは次回に。