南アフリカ、エクサスケールの野望を宣言

Tiffany Trader

世界は、今日最高のマシンよりも100倍以上強力なスーパーコンピュータの用意するため、どの国がこの重要な歴史的な出来事を最初に祝うのか、憶測にあふれている。それは確実に結果として起きる科学技術の進歩のためだけではなく、そのような成果の象徴と向上心のある意義のためにも重要である。しかし、どのような場合には、もし、この目標を到達する最初の集団が単一の国やEUのような経済ブロックでなかったら、その代わりに共同研究の試みに参加している世界的な一派の集まりだろうか？

国際科学・工学プロジェクトが世界最大の電波望遠鏡を構築することに焦点を当てたとき、Square Kilometre Array (SKA)は確かにちょうど条件を満たす。最近の記事の中で、南アフリカのケープタウンにある高性能コンピューティングセンター(CHPC)のディレクター、Happy Sithole博士は、プロジェクト内の重要な資産で「世界で次に最大のスーパーコンピュータは、南アフリカになります。それはエクサスケールの能力を持つことになります。」と予測する。

南アフリカが世界初のExaflopsクラスシステムをもつ見込みがあるだろうとの主張は、その国がSquare Kilometre Array (SKA) 電波望遠鏡プロジェクトの重要な役割を負っているためだ。SKAサイトの入札の結果は、SKA組織のメンバーがSKA望遠鏡は、アフリカで建設される運命にあった第２フェーズディッシュのすべてがアフリカとオーストラリアの間で分割されることを発表した2012年5月25日に明らかになった。

この機会に、SKA南アフリカの科学工学担当副ディレクターのJustin Jonas教授は、「これは南アフリカのために非常に重要な瞬間であり、そしてアフリカ全体としても。それはまた、国際SKAプロジェクトの重要なマイルストーンである – ここの全体的な勝者は世界的な科学である。南アフリカと私たちのアフリカのパートナー諸国のために、これは、アフリカの科学の目的地と見られている新しい時代を表し、世界的な科学の等しいピアとしてその場所を取る。 」と述べた。

それは2007年に設立されて以来、CHPCは、第一級のスーパーコンピューティングセンターへと進化してきたが、SKA電波望遠鏡プロジェクトから出てくる複雑なデータの膨大なボリュームのペースを維持するために、CHPCは、ますます多くの処理能力を必要とするだろう。だから、センター長のHappy Sithole博士は述べる。

センターの現在のスーパーコンピュータの時計は、61.4テラフロップス(Rmax)を刻み、ちょうどTOP500の領域の内側にある。しかし、Sithole博士は、現在のシステムがほぼ限界に達しているとして、センターはすぐにその計算能力を拡大する必要があるだろうと言う。

Sithole博士は、南アフリカのHPCセンターはビッグサイエンスの仕事での異邦人ではないことに言及する。そのスーパーコンピュータは、気候変動研究、ミネラル選鉱、バイオインフォマティクスと、3Dアニメーション映画の制作に携わってきた。また、SKAディッシュの設計助け、CERNのデータを処理した。

SKAプロジェクトは、サイトのための新たな一連の課題がある。SKAは、どんな現存の無線デバイスより50倍以上感度が高く、現世代の機器よりも1万倍以上速い。SKAは50光年離れた惑星上の空港レーダーを検出できるような非常に敏感なものになる。この知覚能力は、より多くのデータに変換され、一日あたりエクサバイトのデータ – その全てを処理し、分析する必要がある。

しかし、科学の恩恵は明らかである。SKAが完成すると、130億年以上昔のビッグバンの起源に遡る深宇宙からのデータを収集する。これらの巨大な望遠鏡と次世代スーパーコンピューティングパワーの組み合わせは、どのように銀河が長い年月をかけて進化したのか、謎の鍵を開ける。

SKAプロジェクトは、これまでのところ、実際に10の加盟国との共同作業で、100近い組織が望遠鏡や関連技術を構築し、資金を調達するために一緒に取り組んでいる。単独の資本コストは、15億ユーロと推定される。

現在は、まだ建設前設計段階で、プロジェクトは2段階で実施される。2020年に運用されるSKA 1は、100petaflopsかそれ以上のデータ要件が仕様書に指定され、一方、2024年にデビューするように設定されているSKA 2は、一日あたりエクサバイトの生データを生成する。これは、Exaflopsレベルのコンピューティングソリューションの規模とスピードを必要とする究極のデータ分析の挑戦となっている。

Sithole博士の頭の中では、最初に次世代マシンを構築することになると確信している一方、彼はどのように非常に多くのエクサスケールの課題（ハードウェア、ソフトウェア、アプリケーション、電力など）に取り組み、または蓄えるのか、仕様の方法について多くを明らかにしなかった。取り組むか、資金を供給されることになる。しかし、より多くの手がかりがある。今年初めに、Square Kilometer Array (SKA)の南アフリカチームがASTRON（電波天文学のためのオランダの研究機関）とIBMが世界最大かつ最も敏感な望遠鏡によって生成される膨大な量のデータを処理可能な超高速で低消費電力なエクサスケールのコンピュータシステムの4年間の共同研究の一環として3290万ユーロの一部として。加わったことを発表した。

正確な期間もまた用意されていなかったが、SKA 2立ち上げをサポートするために、IBM-ASTRON主導のExaflop級のスーパーコンピュータは、2024年までに運用される必要がある。それよりも早くこの主要なマイルストーンに到達することを争う多くの他の国がある。そして、これらの国(中国、日本、米国、EU)は、既に、数Teraflopsマシンを組み上げていて、南アフリカは、何とかTeraflops領域に現在居るが、まだ出来ていない。