世界のスーパーコンピュータとそれを動かす人々


9月 13, 2018

中国、超電導コンピュータの視野を拡大

HPCwire Japan

John Russell

サウスチャイナモーニングポスト(South China Morning Post)の最近の記事によると、中国は超電導コンピュータのプロトタイプを2022年までに稼動させる計画のために、1億4500万ドル(約10億元)の取り組みに着手した。

Stephen Chen氏の報告書によると、「中国の科学者は、コンピュータに超電導技術を適用するためのいくつかのブレークスルーを既に作っています。彼らは実験室で超伝導材料を用いた新しい集積回路を開発し、比較的低コストで洗練された超伝導チップの大量生産を可能にする産業プロセスをテストしました。彼らはまた、コンピュータシステムのアーキテクチャの設計をほぼ完了しました。」

 
  ORNL Summitスーパーコンピュータ
クレジット:Carlos Jones /
米国エネルギー省オークリッジ国立研究所
   

複数のメディアがこの記事を取り上げている。Chen氏は、このプログラムは昨年11月に中国科学院(CAS)によって「静かに打ち上げられた」と報じている。もちろん、超伝導ベースのコンピュータは、はるかに少ない電力を消費し、より高い周波数で動作する可能性がある。電力の壁は、すべてのスーパーコンピュータが直面している課題だ。世界中のエクサスケール・コンピューティングプロジェクトが電力消費量を削減する方法で苦戦しているのだ。米国のエエクサスケール・マシンでは、エネルギー省が最大40メガワットの目標を設定しているが、多くはこれが非現実的だと考えている。これに対し、プリ・エクサスケールのSummit(米国)とSunway TaihuLight(中国)(現在のTop500リストの上位2機種)は、20MWを大幅に下回っている。

Hyperion Research社のアナリストBob Sorensenは次のように述べている。「これは興味深い開発です。超伝導部品、特に高速および低電力の約束は何十年もの間行われてきましたが、高コストで複雑な技術的問題がこれまでの重大なシステムの開発を妨げていました。しかし、以下の事象が合わさってくるために、この技術が正面に来るのは間違いありません。」

  • 従来の「室温」シリコンにおいては性能が低下している。
  • 「ポストムーアの法則」のハードウェアベースをサポートするための新しい独特な技術と材料研究への関心が高まっている。
  • 最先端の超電導シリコン・スキームに適用可能な冷却技術が拡大した超伝導量子コンピューティングの取り組みの成果。

SCMPの記事では、中国のプロジェクトの詳細はほとんど示されていない。 CASの院長Bai Chunli氏は、この技術がこの抜粋に見られるようにコンピュータとチップの米国支配に挑戦するのを助けることができると言っている:

「集積回路産業は、経済社会開発を支え、国家の安全を守る情報技術産業の中核である」とBai氏は、5月に、超電導コンピュータを開発するための主要施設である上海マイクロシステム・情報技術研究所を訪れ、「超電導デジタル回路と超電導コンピュータは、中国が集積回路技術においてコーナーを切り、他の国を追い抜くのを助けるだろう。」と同研究所のウェブサイトで述べている。

 
  研究と技術のVPであり、
量子コンピューティングの
チーフアナリスト、B
ob Sorensen(Hyperion)
   

Sorensen氏はまた、「この研究もしくは他の進行中の超電導スーパーコンピュータの研究の取組が今後5年以内に成果を上げるかどうかを知ることは時期尚早ではありますが、中国が、量子コンピューティング、従来のシリコンベースのHPC、そして現在の超電導システムを含む幅広い分野で先進的なコンピューティング研究活動を展開し、その拡大を目指していることは明らかであり、次世代のために多面的かつ技術的に有望で有望なこの技術に真剣に取り組むための十分なレベルの資金をもっているようです。」

「米国やその他の国家の努力に先立って、実行可能な超電導スーパーコンピュータを構築する中国の成功例は、今後10年間で大きくなるハイエンドHPCの開発において中国に大きな先導力を与えるでしょう。超伝導スーパーコンピュータは、新しいアルゴリズムとアプリケーションの新しいパラダイムを必要とする量子コンピュータとは異なり、重要な国家安全保障ミッションをサポートする多くの従来のHPCと同じ幅広い既存のアルゴリズムとアプリケーションを使用することができるのです。」

この記事で引用されているコンピュータアーキテクチャーの主任研究室の執行副局長Li Xiaowei氏によると、この新しい中国のマシンは、量子コンピューティングやニューロモルフィックコンピューティングのような遠方の技術ではなく、”古典的な構造”に依存している。

Chen氏はまた次のように報告している。専門家パネルの一員として契約を評価したCASの半導体研究所の研究者Fan Zhangchao氏は、ハードウェアはフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)であり、再構成可能なチップであり、大規模で洗練された集積回路の設計であると述べている。 「[FPGAテスト段階の]全体的な設計はほぼ完了しています。」

中国の取組みが成功すれば、「中国軍は、770ギガヘルツ以上の周波数で稼動する中央処理装置を備えた新しい熱核兵器、ステルスジェット、次世代型潜水艦の研究開発を加速することができるでしょう。 対照的に、既存の最速の商用プロセッサはわず5Ghzで動作するのです。」とChen氏は書いている。

サウスチャイナモーニングポスト記事へのリンク:https://www.scmp.com/news/china/society/article/2161390/can-china-build-us145-million-superconducting-computer-will