富岳スパコンはどのように考えて開発されたのか？ - COOL Chips 24(2) スパコン「富岳」開発で掲げられたターゲットとすべき9つの目標分野

FLAGSHIP2020プロジェクトの概要

FLAGSHIP2020プロジェクトの目標は、京コンピュータの後継となる日本の旗艦となるスパコン(当初はPost-Kと呼ばれ、その後、正式に富岳と名付けられた)を建造することである。また、社会的、あるいは科学的な問題を解くため、富岳で動作する広範なHPCアプリケーションを開発することが目標である。

理研のR-CCSが富岳の開発を担当することとし、ベンダパートナーとして富士通を選択する。

スケジュールは2014年にプロジェクトを開始し、2015年末に基本設計を行い、2019年のQ3－Q4に設計と実装を終り、製造、システムの設置、チューニングを行い、2021年のQ3ころから稼働と言うものであった。

図7 FLAGSHIP2020プロジェクトの目的とスケジュール

そして、富岳がターゲットとすべき9つの目標分野を設定した。

革新的な創薬
個人向けの薬品や予防薬の開発
地震や津波による被害の低減
観測によるビッグデータを使った環境変動の予測
高効率のエネルギー生成、変換/貯蔵、使用
革新的なクリーンエネルギーシステム
高性能の新機能デバイス
近未来の製造業のための革新的な設計、製造プロセス
基本的な物理法則と宇宙の進化

図8には、各目標分野の研究の担当機関も書き込まれている。

図8 9つの目標分野を設定し、主要担当機関を決定した

そして、富岳の性能を表す次の3つの鍵となる性能指標(Key Performance Indicator:KPI)を選択した。

1. 非常に高い電力効率のシステムであること

システム全体で30~40MWの消費電力で最大性能を発揮できること。

2. ターゲットアプリケーションの効率的な実行ができること

いくつかアプリケーションで京コンピュータの100倍の性能を持つこと。

3. 広い範囲のユーザに取って容易に使えるシステムであること

図9 富岳の開発にあたって達成すべき鍵となる性能目標

FLAGSHIP2020プロジェクトを開始する前の状況を整理したのが次の図10である。その前のフラグシップスパコンの京コンピュータ開発プロジェクトは2006年から2012年に実施され、2012年-2013年はプランの実現可能性を確認するFeasibility Studyが4チームで行われた。そして、2014年の初めに汎用スパコンとアクセラレータを組み合わせる案が作成された。しかし、その後、開発予算の不足から、アクセラレータを使う案はキャンセルとなった。