スーパーコンピューターの性能をランク付けするために最も広く使われているテストの開発者は、その評価基準は時代遅れだと述べ、11月から導入される新しいテストを提案した。
テネシー大学のコンピュータサイエンスの著名な教授であるジャック・ドンガラ氏は、自身が1970年代に開発したリンパックテストは、過去20年間、世界最速コンピュータのトップ500リストの基礎となってきたが、もはやシステムのパフォーマンスを測る最も有用なベンチマークではないと述べた。
同氏によると、この新しい指標は、ベンダーによるスーパーコンピュータの設計方法を変える可能性があり、顧客が実行する実際のアプリケーションの種類に対して期待できるパフォーマンスをより正確に測定する手段となるだろう。
Top500リストは年に2回、6月と11月に発表され、ベンダーや各国が最速のシステムを誇る権利を求めて注目を集めています。現在のトップは、中国の国防科技大学が開発した天河2号です。
1993年に最初のTop500リストが発表されて以来、Linpackはシステムのランク付けに使用されてきたが、もはや実際のアプリケーションパフォーマンスの指標ではないとドンガラ氏は述べた。
「Linpackは線形方程式の計算速度と効率を測定します」と、水曜日に発表された新しいベンチマーク「高性能共役勾配法（HPCG）」の声明には記されている。「時が経つにつれ、より複雑な計算を必要とするアプリケーションが一般的になってきました。これらの計算は、高帯域幅と低レイテンシを必要とし、不規則なパターンでデータにアクセスします。Linpackでは、こうした複雑な計算を測定することはできません。」
ドンガラ氏は電話インタビューで、HPCGが必要な理由の一つは、コンピュータベンダーがTop500リストで上位にランクインするためにシステムを最適化していることにあると述べた。もしそのリストが時代遅れのテストに基づいているとしたら、ベンダーは今日のアプリケーションに最適ではない方法でシステムを構築するようになるだろう。
「私たちは、この『偽の』問題に強いマシンを作りたいわけではありません。より幅広い応用分野に強いマシンを作りたいのです」と、アルバカーキにあるサンディア国立研究所の同僚マイケル・ヘルー氏と共にこの新しいテストを開発したドンガラ氏は述べた。
しかし、この新しいテストの導入方法により、誰が世界最速のスーパーコンピュータを持っているのかという議論が巻き起こる可能性があります。HPCGは段階的に導入されるため、Top500のランキングの主要方法となるまでには数年かかる可能性があります。
テネシー大学「Linpackの良い点の一つは、数字が一つなので、最速のコンピュータが何を意味するのかが非常に明確だということです。実際には、この計算では二つの数字が生成されます」とドンガラ氏は述べた。
彼は、Linpackが提供する貴重なトレンド情報も理由の一つとして、HPCGと並行してLinpackテストを維持していく予定だと述べた。しかし、相当数のスーパーコンピューターが新しいベンチマークでテストされるまでには何年もかかる可能性があるため、Linpackテストは引き続き使用されるだろう。
「11月には、この新しいベンチマークに基づいたエントリーが数件しか掲載されないと予想しています。リストを500件にするには時間がかかるでしょうから、今後5年でリストが完全に網羅される可能性はあるでしょう」と彼は述べた。
ドンガラ氏は、「11月からはトップ500のリストを作成し、次に2番目の列を追加して、その2番目の列が新しいベンチマークになります」と語った。
「最終的にはこの新しい基準に基づいたリストが作成されるかもしれないが、すぐにそうなるわけではない」と彼は述べた。
ベンチマークの競合により、Top500ランキング入りを狙う複数のスーパーコンピューティングセンターが、新旧両方のテストに基づいてリーダーシップを主張する事態に発展する可能性があります。そのため、どのスーパーコンピュータが最速かを断定することは難しくなるかもしれませんが、少なくとも現時点ではTop500はLinpackを主要なランキング指標と見なすようです。
ドンガラ氏は、この新しいテストは、システムが最大のパフォーマンスを発揮する点において「大きな変化」をもたらす可能性があると述べた。HPCGベンチマークは、Linpackテストで良好なパフォーマンスを示すシステムにとって最適化が容易ではない可能性のあるアーキテクチャ上の特徴に重点を置いていると、同氏は述べた。
「個人は、それぞれの問題の組み合わせに対して、どの数字が適切かを判断する必要があると思います。そして、時間が経つにつれて、新しい[ベンチマーク]がより重みを持つようになることを願っています。」
HPCGは米国エネルギー省の要請もあって開発されたとドンガラ氏は述べた。「彼らは現在エクサスケールを目指しており、このLinpackテストをうまくこなせるエクサスケールのコンピュータを開発しても、他の問題ではうまくいかない可能性があるという懸念があります。これがここでの問題の一つです。」
テネシー大学はエネルギー省と共同プロジェクトを実施しており、ドンガラ氏は同大学のアプリケーション要件に精通していると述べた。しかし、この新しいテストは、石油・ガス探査や気象モデリングなど、他の種類のアプリケーションをコンピューターがどのように実行するかを示す良い指標となるだろうと彼は述べた。
「Linpackの問題点の一つは、コンピューターの浮動小数点演算能力という一つの要素のみに負荷をかけることです」と彼は述べた。システムのレイテンシやメモリ階層といった領域には負荷をかけていないため、この新しいテストは、これらの領域に関連するシステムの弱点を明らかにすることができるだろう。
ドンガラ氏は、数か月以内にこの新しいテストのソフトウェアをコンピュータベンダーに配布する予定です。これによりベンダーは、今年 11 月にデンバーで開催される SC13 スーパーコンピューティング カンファレンスで正式に HPCG が導入され、次の Top500 リストが発表される前に、システムの最適化を開始し、HPCG への変更を提案する機会が得られます。
