スーパーコンピュータとは。スパコン。その性能と切り開く未来は

一般的なパソコンの数十万倍など非常に高速な計算処理が行えるコンピューター、それがスーパーコンピューター(supercomputer)です。

昨年6月の日本経済新聞に「国産スパコン世界一奪還」という記事が掲載されました。

このように、スーパーコンピューターの分野では日本は世界でもトップクラスの技術を持っています。

今回は、こうしたスーパーコンピューターについて、その概要や特徴、利用される分野などについて解説します。

スーパーコンピューター

スーパーコンピューターとは

まず、スーパーコンピューターとはどういうものなのでしょうか。

改めてここで解説しておきます。

スーパーコンピュータってどういうもの

スーパーコンピューターは、スパコンと略されて一般的なコンピューターと比べて非常に高い性能を持っています。

こうしたスーパーコンピューターは、後ほど詳しく説明しますが、高度な科学技術計算やコンピューターシミュレーションなどの分野で活用されています。

そして、日本はこうしたスーパーコンピューターの分野では高い実績を持っています。

スーパーコンピュータ(Wikipedia)

なぜ速いの?スーパーコンピューターのしくみ

非常に高い性能を持ち、高度な計算を行うことのできるスーパーコンピューター。

なぜ、そんなに高い性能を持っているのでしょうか。

ここでは、高性能を実現しているスーパーコンピューターの仕組みについて解説します。

スーパーコンピューターが高い性能を発揮するためのポイントは、以下の2つです。

      • CPUの高速化(動作周波数の向上)、コア数の増加
      • たくさんのコンピューターを接続して高速化する

このように、多くのCPUを使ったり、コンピューター自体もたくさんの台数を接続したりすることで高速化を実現しています。

コンピュータ_アイコン

スーパーコンピュータが注目される背景とは

なぜ、スーパーコンピューターは注目されるようになってきたのでしょうか?

それには、以下のような背景があります。

      • IoTの進歩などで扱われるデータが急拡大していること
      • AIの進歩によるもの
      • シミュレーションなど、コンピュータ上での試験の増加
      • ものづくりの現場などでの利用ニーズの増加
        など

このようにIT技術の進展とともに、スーパーコンピューターなど高性能なコンピューターを活用するニーズが拡大しているということが注目される背景ともなっています。

日本が誇るスーパーコンピューター

世界一のスーパーコンピューターといえば、日本の富岳(ふがく)です。

神戸ポートアイランドの理化学研究所に設置されている富岳は、2020年の「International Supercomputing Conference (ISC 2020)」で発表されたスーパーコンピュータの世界ランキングにおいて世界1位を獲得しています。

2020年より試行運用を開始し、2021年3月に本格稼働、2021年3月9日から供用開始となっており、ランキング1位を獲得した当時は80%程度の性能しか発揮されていなかったと言われています。

実は2011年にもスーパーコンピューターの世界ランキング1位を獲得しており、それが富岳の前身にあたる「京(けい)」です。

2005年より開始した次世代スーパーコンピュータプロジェクトにおいて、理化学研究所と富士通が共同開発しています。

スーパーコンピューターの活用分野とは

普通の家庭で使われるパソコンや企業で利用されるサーバーと比較して非常に高性能なスーパーコンピューター。

スーパーコンピューターはどういったところで使われるのでしょうか。

スーパーコンピューターは従来から以下のような分野で活用されてきました。

      • 気候の変動予測。例えばゲリラ豪雨、世界的な気候の長期予測(エルニーニョなど)など
      • シミュレーションによる地震や水害などの災害に対するリスクの把握
      • バイオインフォマティクスなど生物学における高度な計算による新しい医学的知見の発見など
      • AIやシミュレーションによる交通渋滞の予測と回避
      • 産業分野での新素材の開発
      • 核実験のシミュレーションによる実施
        など

このように、非常に高い性能を持つスーパーコンピューターは、現在さまざまな分野で活用が進められています。

そして、現在新型コロナウイルスの感染の蔓延が続く中で、コロナウイルスに対するワクチンとなりうる有用物質の探索などにも力を発揮しています。

コンピューターシミュレーション

まとめ

非常に高い性能を持つ計算機であるスーパーコンピューターは、科学技術計算や世界的な気候変動のシミュレーション、産業分野での新素材の開発研究など、とても多くの分野で利用が広がっています。

また、現在感染の蔓延が続いている新型コロナウイルスに対する対応としても、スーパーコンピューターはワクチンや特効薬の開発につながるような有用物質の探索や分子設計などでも大きな役割を果たしています。

こうした高い性能を持つスーパーコンピューターは、多くの高速なCPUを使うことや、多数のコンピューターを接続して処理させることで高い性能を発揮しています。

こうしたコンピューターの使い方もIT技術が進歩することで可能となったものです。

日本は、世界一を記録した「富岳」や「京」などスーパーコンピューターでは一流の技術を持っています。

今後、切り開かれていくデジタル時代でもこうしたスーパーコンピューターの利用はさらに広がっていくことでしょう。

「Windows VPS」
選ばれるにはワケがある
積み上げてきた確かな信頼性

詳細はこちら

関連記事

テレワークにおすすめ!

当社人気No.1サービス!

Winserver TOPページへ

お問い合わせフォーム

TOP