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SS研HPCフォーラム2018
次世代HPCの息吹き [開催済]

　組合せ最適化処理を高速かつ高精度に実行すると期待されている量子アニーリングやその周辺領域の計算技術の研究が現在盛んに行われています。本講演では、これらの計算技術がこれまで辿った歴史、現在の状況、そして今後どのように発展していくかについて述べます。また、これらの計算技術が実際に幅広く使われるようになるために必要な技術要素についても私見を交えて紹介いたします。

　がんは生命のプログラムであるゲノムに変異が入ってシステム異常を起こした極めて複雑な細胞集団で変幻進化する。現在、数百ドルで個々人のがんの全ゲノムシークエンス情報を得ることができるようになりその複雑さが浮上してきた。本講演では、ヒトゲノム解析センタースパコンSHIROKANEや「京」を用いて暴き出してきたがんのシステム異常の一端を紹介する。がんの医療や研究はデータとの格闘技であり、スパコンやビッグデータを扱う人工知能が未来を決する。

　最近マスコミで騒がれている人工知能（AI）とは、計算によって知的な情報処理を実現する計算知能（CI）のことである。CIは、コンピュータが特定のデータを学習することで特定のタスクを実現することに優れている。本講演では、AIやCIを概観しつつ、数値流体力学を含む工学設計問題の最適化にCIを適用した多目的設計探査の考え方を説明し、現在開発中の国産旅客機MRJをはじめとするいくつかの適用例を示す。

　これまで人間の脳の規模の詳細なシミュレーションは実現していない。人間の脳の神経細胞と結合の数が膨大なため、従来のスパコンでは計算性能が足りなかったのが要因のひとつである。しかし、京の100倍の性能を持つポスト京などの次世代スパコンは、これを実現できるとみられている。そこで、我々は脳の99%の神経細胞を占める大脳皮質と小脳について、その神経回路モデルの並列化とスケーリング性能の試験を行った。回路構造を考慮した空間分割や通信を実装したところ、京で優れた弱スケーリング性能が得られた。その結果は、ポスト京でより規模を拡張することが可能であることを示し、人間の全脳規模のシミュレーションに達する可能性があることを示している。

　富士通は、ポスト京に搭載される次世代高性能プロセッサを開発した。命令セットにArmアーキテクチャを採用。Arm v8-AをHPC向けに拡張したSVE(Scalable Vector Extension)をサポートする世界初のプロセッサである。富士通がメインフレーム、UNIX、HPCの開発で培ってきたマイクロアーキテクチャをさらに発展させ、高性能、高効率、高信頼を実現。本講演では、プロセッサ構造、性能、電力制御、信頼性技術などについて概説する。