東京工業大学の最新スーパーコンピュータ「つばめ2.0」は、高性能コンピューティングとエネルギー効率の両立が可能であることを実証しています。先週開所したこの新しいコンピュータは、世界で2番目にエネルギー効率の高いスーパーコンピュータであり、これはハードウェアのコストよりも毎月の電気代を重視した管理者のおかげです。
最新マシンの性能は2.4PFLOPSで、前世代機の15倍に相当します。これは日本初のペタフロップス級スーパーコンピュータであり、11月のTop 500スーパーコンピュータランキングで世界第4位にランクされました。
以前のマシンと同様に、Tsubame 2.0はCPUとグラフィックプロセッサ（GPU）を組み合わせて動作します。GPUは大量のデータに対して同じ計算を高速に実行することに優れているため、分子動力学、物理シミュレーション、画像処理といった問題への対応においてCPUよりもはるかに効率的です。また、マシンの消費電力も削減します。
「CIO（最高情報責任者）は、『君たちは素晴らしいマシンを作れるが、これ以上の電力は供給されない』と言ったんです」と、同大の学術国際情報計算センター長、松岡聡氏は、つばめ2.0の計画段階で交わした議論について語った。同大は既に既存のスーパーコンピュータの電力供給に年間約150万ドルを費やしており、その額の増加を望んでいなかったのだ。
「基本的に制限していたのはお金でも、スペースでも、我々の知識や能力でもなく、権力だった」と彼は語った。
松岡氏は、その仕様と設計をヒューレット・パッカード、エヌビディア、そしてマシンの製造に協力する他の企業に持ち込んだ。
「私たちは、構築される予定のこの新しいシステムの要件について話し合っていました」と、HPの業界標準サーバーグループのマーケティングリーダー、エドワード・ターケル氏は、2009年の国際スーパーコンピューティング会議中の松岡氏との会談について語った。
「もちろん、非常に高いパフォーマンス、ピーク時には数ペタフロップス、持続パフォーマンスではペタフロップスを超える性能になるはずでした。しかし、ついでに言うと、非常に小さなデータセンターに収まり、消費電力も驚くほど低く抑えなければなりませんでした」とターケル氏は語った。「私たちは皆、頭を掻きながら、『これは面白いことになるぞ』と言いました」
松岡氏が東工大の要件を提示した時点で、HPはすでにNVIDIAと共同でGPUベースの高性能サーバーの設計に取り組んでいたとトゥルケル氏は述べた。仕様策定の結果、電力と設置面積の両方の要件を満たすように設計が改良された。
その結果、1,408個のコンピューティングノードで構成されるスーパーコンピュータが誕生しました。各ノードの中心には、Intel XeonプロセッサとNVIDIA Tesla GPUを搭載したHP ProLiant SL390サーバーが搭載されています。Tsubameの1,408個のノードにはそれぞれ3個のTeslaチップが搭載されており、各チップには448個のプロセッシングコアが搭載されているため、合計で約190万個のグラフィックプロセッシングコアが存在します。Tsubameのパワーの大部分は、これらのGPUによって支えられています。
このマシンは、持続最大性能1.2テラフロップス（1テラフロップスは1秒間に1兆回の浮動小数点演算を実行）でTop 500ランキング4位、エネルギー効率958メガフロップス/ワットでGreen 500ランキング2位にランクインしました。両ランキングでトップ5にランクインした唯一のコンピュータです。
つばめ2.0が構築され、オンラインになったことを受けて、大学は、その能力の一部を利用したい企業や組織へのアクセスを開放しました。マシンの計算時間は、大学のウェブサイトから購入できます。
マーティン・ウィリアムズは、IDGニュースサービスで日本とテクノロジー全般の最新ニュースを担当しています。Twitterで@martyn_williamsをフォローしてください。メールアドレスは[email protected]です。
