米国メディアの最近の報道によると、オークリッジ国立研究所は、世界最高性能の計算能力を誇るスーパーコンピュータ「Summit」の開発を発表しました。
公式データによると、Summitのピーク浮動小数点演算性能は毎秒20京回（20京回）に達します。Summitは4,608台の計算サーバーを活用しており、各サーバーにはIBM製の22コアPoewr 9プロセッサ2基とNVIDIA製のTesla V100グラフィックス・プロセッシング・ユニット6基が搭載されています。
2017年の世界最速スーパーコンピュータTop 500リストでは、中国のSunway TaihuLightが毎秒12.5京回（12.5京回）のピーク浮動小数点演算性能と毎秒9.3京回（9.3京回）の持続性能でトップに立っていました。
過去5年間、中国は世界最速のコンピュータの座を守り続けてきましたが、米国は「サミット」スーパーコンピュータの導入により、この分野で再び主導的な地位を獲得しました。スーパーコンピュータは、人工知能（AI）やビッグデータといった最先端技術の開発を加速させる可能性があり、米中間の激化する技術競争の中心となっています。中国、日本、そしてヨーロッパは、さらに高速なコンピュータを開発しており、この分野における米国のリードは一時的なものに過ぎません。
中国は依然として世界で最も多くのスーパーコンピュータを保有する国です。中国、日本、そしてヨーロッパがさらに高速なコンピュータを開発しているという事実は、この分野における米国のリードが一時的なものに過ぎないことを示唆しています。
米国政府が2億ドルを投じた「サミット」のようなスーパーコンピュータは、人工知能（AI）などの最先端コンピューティング技術の開発を加速させ、膨大なデータを処理する能力を高めます。これらの能力は、科学、産業、そして国家安全保障における深刻な課題の解決に貢献します。
現在、スーパーコンピュータは核実験のシミュレーション、気候変動の傾向予測、石油埋蔵量の発見、暗号解読といったタスクを実行できます。科学者たちは、医療、新素材、エネルギー技術といった分野における新たなブレークスルーや発見は、「Summit」のようなスーパーコンピュータにかかっていると述べています。
IBMリサーチは「Summit」の開発を支援しており、その責任者であるジョン・E・ケリー氏は、「スーパーコンピュータはビッグデータや人工知能に応用できます。そこに未来があるのです」と述べています。20年以上にわたり、少数のコンピュータ科学者からなるチームが世界のスーパーコンピュータを計算能力でランク付けし、トップ500リストを作成してきました。このチームは、テネシー大学のコンピュータ科学者であるジャック・ドンガラ氏が率いています。最新のリストは今月下旬に発表される予定ですが、ドンガラ氏は「Summit」が最速になると確信していると述べています。
最新のトップ500リストは昨年11月に発表され、無錫の国家スーパーコンピューティングセンターに設置された中国のスーパーコンピュータ「Sunway TaihuLight（太陽威太湖光）」が首位を獲得しました。「Summit」が実際に毎秒20京回の計算速度を達成すれば、現在の2倍以上の速度となります。
冷蔵庫ほどの大きさの黒いユニットが並んだ「Summit」は、総重量340トンで、9,250平方フィート（約860平方メートル）のサーバールームに設置されています。その演算能力は、IBM製の9,216個の中央処理装置とNVIDIA製の27,648個のグラフィックプロセッサによって提供されており、これらはすべて185マイルの光ファイバーケーブルで接続されています。
「Summit」の冷却には毎分4,000ガロン（約1.8トン）の水が必要であり、このスーパーコンピュータの消費電力はアメリカの8,100世帯分の電力を賄うのに相当します。
世界的なスーパーコンピュータ開発競争が激化する中、米国ではAmazon、Facebook、Google、中国ではAlibaba、Baidu、Tencentといったインターネット大手企業が、クラウドコンピューティングや顔認識といった技術の開発を競い合っています。
スーパーコンピュータは、国家の技術力を測る基準となっています。もちろん、これは狭義の定義であり、純粋な計算速度は計算性能の一要素に過ぎません。もう一つの要素は、マシンに命を与えるソフトウェアです。
米国政府は、オークリッジ国立研究所をはじめ、数多くの研究所を所有しています。これらの研究所の科学者たちは、新素材を用いた道路の堅牢性向上、電気自動車や送電網用のエネルギー貯蔵装置の設計、核融合のような潜在的エネルギー源の活用といった分野で、探究的な研究を行っています。これらの分野はすべて、スーパーコンピュータの開発から恩恵を受ける可能性があります。
オークリッジ国立研究所所長のトーマス・ザカリア氏が「Summit」スーパーコンピュータの前でポーズをとっています。
例えば、気候をモデル化するには、スーパーコンピュータ上で数日間にわたってコードを実行し、湿度や風のパターンといった膨大な量の科学データを処理し、自然環境におけるあらゆる物理現象をモデル化する必要がある。NVIDIAのデータセンター事業担当ゼネラルマネージャーでコンピューターサイエンティストのイアン・バック氏は、これはインターネット企業が提供するクラウドコンピューティングサービスでは効率的に処理できないタスクだと述べた。
「テクノロジー業界は素晴らしい。私たちは常に彼らと協力してきた」と、イリノイ州にあるアルゴンヌ国立研究所のリック・スティーブンス副所長は語る。「しかし、Googleが新素材を開発したり、安全な原子炉を設計したりすることは決してないだろう」。
オークリッジ国立研究所のトーマス・ザカリア所長は、大規模な健康研究プロジェクトを例に挙げ、スーパーコンピュータの未来を説明した。「サミット」は、ミリオン・ベテラン・プログラム（MVP）によって生成されたデータの受信と処理を開始した。このプログラムはボランティアを募集し、研究者に彼らの健康記録へのアクセスを許可し、遺伝子分析のための血液検査を提供し、ライフスタイルや習慣に関するアンケートに回答してもらう。現在までに67万5000人の退役軍人がこのプログラムに参加しており、2021年までに100万人の退役軍人を集めることを目標としています。
ザカリア氏は、最終的な調査結果は「退役軍人の新たな治療法の発見に役立ち、精密医療の分野全体に貢献する可能性がある」と述べました。
ミリオン・ベテラン・プログラムの主任研究者であり、ハーバード大学医学部の教授でもあるJ・マイケル・ガシアノ博士は、潜在的なメリットという点において、このプログラムは1948年に開始され、マサチューセッツ州の小さな町で約5000人を追跡調査したフレーミングハム心臓研究の現代版、強化版であると述べています。
フレーミングハム心臓研究は数十年にわたる研究を通じて、心臓病は以前考えられていたように単一の要因によって引き起こされるのではなく、血中コレステロール、食事、運動、喫煙など、複数の要因が関与していることを発見しました。
ガシアノ博士は、デジタル健康データの劇的な増加とスーパーコンピューターの台頭により、人口科学は新たな黄金時代を迎えている可能性があると述べました。
彼は、「私たちは、この膨大で複雑なデータを用いて、疾患に対する理解を再構築するという新たな分野を創出しています。これは本当にエキサイティングな瞬間です」と述べました。
「Peak」のトップ500リストにおける地位は確かに素晴らしいものですが、近いうちに追い抜かれる可能性があります。1秒間に1京回の計算速度で動作するスーパーコンピュータが、米国をはじめとする各国で開発中です。エネルギー省科学担当次官のポール・ダバー氏は、エネルギー省の先端コンピューティングプロジェクトへの予算が、2019年9月までの2会計年度で39%増加すると述べました。
ダバー氏は、「これは、スーパーコンピュータをはじめとする分野におけるイノベーションを推進するための取り組みです」と述べました。
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