その他の用法については「富岳」をご覧ください。
富岳
アクティブ2021年から
スポンサー文部科学省
オペレーター理化学研究所
位置理化学研究所 計算科学研究センター（R-CCS）
建築
オペレーティング·システムカスタムLinuxベースのカーネル
メモリHBM2 32 GiB/ノード
ストレージ
  • 1.6 TB NVMe SSD /16 ノード (L1)
  • 150 PB共有Lustre FS（L2）[ 1 ]
  • クラウドストレージサービス（L3）
スピードアップグレード後、 442 P FLOPS （ TOP500 Rmaxあたり）、別の混合精度ベンチマークでは2.0 E FLOPS向上
料金10億米ドル（総プログラム費用） [ 2 ] [ 3 ]
ランキングTOP500 : 2025年6月7日
目的科学研究
遺産TOP500: 1、2020年6月～2022年6月
Webサイトwww .r-ccs .riken .jp /ja /富岳
出典富岳システム構成
SC 19におけるPRIMEHPC FX1000（富岳ノード）

富岳 （ふがく）は、理化学研究所計算科学研究センターが神戸に所有するペタスケール・ スーパーコンピュータです。2014年に「京」[ 4 ]の後継機として開発が開始され、2020年に運用が開始されました。富岳の名は富士山の別名に由来しています。[ 5 ]

2020年6月のTOP500リストにおいて世界最速のスーパーコンピュータとなり[ 6 ] 、 ARMアーキテクチャベースのコンピュータとしては初めてこの記録を達成した。 [ 7 ]また、このとき、fp16/fp64混合精度HPL-AIベンチマークで1.42エクサFLOPSを達成した。2021年に定常運用を開始した。[ 8 ]

富岳は2022年5月にフロンティアに世界最速のスーパーコンピュータの座を奪われた。[ 9 ]

ハードウェア

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このスーパーコンピュータは、富士通A64FXマイクロプロセッサを搭載しています。このCPUはARM バージョン8.2Aプロセッサアーキテクチャをベースとし、スーパーコンピュータ向けスケーラブル・ベクトル拡張（SVE）を採用しています。[ 10 ]富岳は京コンピュータの約100倍の性能（1エクサFLOPS）を目指していました。[ 11 ] [ 12 ]

富岳の初期構成（2020年6月）では、富士通独自のトーラス融合インターコネクトを使用して結合された158,976個のA64FX CPUが使用されていました。[ 7 ] 2020年11月のアップグレードでプロセッサの数が増加しました。[ 13 ]

ソフトウェア

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富岳は、 IHK/McKernelと呼ばれる「軽量マルチカーネルオペレーティングシステム」を採用しています。このオペレーティングシステムは、LinuxとMcKernel軽量カーネルを同時に並列に動作させます。両カーネルが動作するインフラストラクチャは、Interface for Heterogeneous Kernels (IHK)と呼ばれています。高性能シミュレーションはMcKernel上で実行され、その他のPOSIX互換サービスではLinuxが利用可能です。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

富岳は、計算ノードに並列ストレージを提供するために、3層ストレージシステムを採用しています。第1層のLLIOストレージは、富士通と理化学研究所が共同開発したNVMベースのファイルI/Oアクセラレータであり、ジョブごとに計算ノードに割り当てられ、低遅延で一時データを保存するために利用されます。LLIOシステムは、第2層のFujitsu Exascale File System（FEFS）との間でデータの入出力を行います。FEFSは、Lustreソフトウェアに基づくディスクベースのストレージを使用して、大規模で永続的な高性能ファイルシステムを提供します。[ 17 ] [ 18 ]また、アクセス頻度の低い大量のデータを保存するためのテープベースのアーカイブも備えています。

システムソフトウェアに加え、このスーパーコンピュータは様々なアプリケーションを実行しており、その中には複数のベンチマークも含まれています。TOP500 で使用されている主流のHPLベンチマークを実行すると、富岳はペタスケールに達し、エクサスケールのほぼ半分に達します。さらに、富岳はHPL-AIを含む少なくとも3つのベンチマークで世界記録を樹立しており、2.0エクサフロップスを達成したシステムは、このベンチマークのエクサスケール閾値を超えています。[ 19 ]このベンチマークの概要は次のとおりです。

選択されるソルバー手法は、 LU分解と、その後に実行される反復改良法の組み合わせであり、解を64ビット精度に戻す。HPL-AIの革新性は、解法プロセス全体を通して64ビット計算の必要性を排除し、代わりにLU分解に低精度（おそらく16ビット）の精度を採用し、高度な反復処理によって分解で失われた精度を回復することにある。[ 20 ]

パフォーマンス

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富岳の初期性能は、TOP500で使用されるFP64高性能LINPACKベンチマークでRmax416ペタFLOPSと報告されていました。 [ 7 ] 2020年11月のプロセッサ数のアップグレード後、富岳の性能はRmax442ペタFLOPSに向上しました。[ 13 ]

2020年、富岳はGraph500、HPL-AI、HPCGベンチマークなど、様々なワークロードでコンピューターをテストする他のランキングでもトップを獲得しました。これまで、4つのランキングすべてでトップに立ったスーパーコンピューターは存在しません。[ 21 ]

ハードウェアのアップグレード後、2020年11月の時点で、「富岳は新しい混合精度HPC-AIベンチマークでのパフォーマンスを2.0エクサフロップスに向上させ、6か月前に記録した1.4エクサフロップスの記録を上回りました。これは、あらゆる種類のハードウェアで、あらゆる精度で1エクサフロップスを超えた最初のベンチマーク測定を表しています。」(42%の増加) [ 22 ]興味深いことに、Arm A64FXのコア数は4.5%の増加にとどまって7,630,848になりましたが、測定されたパフォーマンスはそのベンチマークではるかに上昇し(システムはGPUなどの他のコンピューティング機能を使用していません)、TOP500ではもう少し上昇して6.4%増加して442ペタフロップスとなり、新しい世界記録となり[ 23 ]、次のコンピューターとの差をそれだけ広げました。 HPCGベンチマークでは、16.0 HPCGペタフロップスで、TOP500でも2位である 第2位のシステムであるSummit [ 24 ]よりも5.4倍高速です。

2020年11月時点で、富岳の性能はTOP500リストの次の4台のスーパーコンピュータの合計性能を上回り、HPCGベンチマークの残りのトップ10コンピュータを45%上回った。[ 25 ]

歴史

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2019年5月23日、理化学研究所はスーパーコンピュータを「富岳」と命名すると発表した。[ 26 ] 2019年8月、富岳のロゴが発表された。ロゴには富士山が描かれており、「富岳の高性能」と「幅広いユーザー層」を象徴している。[ 4 ] [ 27 ] 2019年11月、富岳のプロトタイプはGreen500リストで1位を獲得した。[ 28 ] [ 29 ]理化学研究所の施設への機器ラックの出荷は2019年12月2日に開始され、[ 30 ] 2020年5月13日に完了した。[ 31 ] 2020年6月、富岳はTOP500リストでIBM Summitを追い抜いて世界最速のスーパーコンピュータとなった。[ 7 ]

富岳はCOVID-19パンデミックに関連したマスクの研究に使用されている。[ 32 ] [ 33 ]

2023年には、東京工業大学、理化学研究所、富士通株式会社、東北大学によって日本語生成AIモデルの開発に富岳が使用される予定である。[ 34 ]

料金

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2018年、日経新聞は、このプログラムの費用は1300億円（約10億米ドル）になると報じた。[ 3 ] [ 8 ]

比較

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TOP500で1位にランクされたコンピュータとのパフォーマンスとコストの比較チャート
名前開始年年末性能
（PFLOPS）[注1 ]		費用
（百万米ドル）

（インフレ調整なし）

TOP500ランキングCPU/GPUベンダーCPUOS
富岳2020—442 [ 35 ]1213 [ 3 ] [注 2 ]2020年6月から2021年11月1日[ 35 ]富士通A64FXLinux (RedHat 8) と McKernel
サミット2018—148300 [ 36 ]2018年6月～2019年11月1日IBM、NVIDIAPOWER9、テスラLinux（レッドハット）
シエラ2018—942018年11月から2019年11月まで
サンウェイ太湖ライト2016—93280 [ 37 ]2016年6月から2017年11月1日NRCPCサンウェイ SW26010Linux（レイズ）
K20112019101045 [ 38 ]2011年6月 – 2011年11月 1日富士通SPARC64 VIIIfxリナックス
  1. ^ これは、 FP64精度のLINPACKベンチマークを使用したTOP500 Rmax 測定に基づいています。
  2. ^ これは、機械だけではなく、テクノロジーの開発に関わるプログラムの総コストです。

参照

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参考文献

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  1. ^ 「ポスト京（富岳）情報」富士通. 2020年6月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年6月23日閲覧。
  2. ^ Clark, Don (2020年6月22日). 「日本のスーパーコンピューターが世界最速の記録に」 .ニューヨーク・タイムズ. 2020年6月26日閲覧。
  3. ^ a b c 武井智久 (2018年9月14日). 「お値段1300億円のポスト「京」、IT業界は今度こそ生けるか」 .日経クロステック（xTECH） .日経新聞。2020 年6 月 28 日に取得。
  4. ^ a b 「スーパーコンピューター「富岳」プロジェクト」. 理化学研究所​2019年5月25日に取得。
  5. ^ 「富士山にちなんで名付けられたスーパーコンピュータ『富岳』がデビュー」朝日新聞2020年6月16日. 2020年6月23日閲覧。
  6. ^ 「日本の富岳が世界最速スーパーコンピュータの称号を獲得」（プレスリリース）www.riken.jp . 2020年12月7日閲覧。
  7. ^ a b c d Cutress, Dr Ian (2020年6月22日). 「新たな世界一のスーパーコンピュータ：富士通の富岳とA64FXが415ペタフロップスでArmをトップに押し上げる」 www.anandtech.com . 2020年6月22日閲覧。[リンク切れ]
  8. ^ a b 月森 修 (2021年1月7日). 「日本のスーパーコンピュータ『富岳』が世界最大の課題に取り組む」 .ジャパンタイムズ. 2021年1月26日閲覧。
  9. ^ 「ORNLのFrontierがエクサフロップスの天井を初めて突破」Top500 . 2022年5月30日. 2022年5月30日閲覧。
  10. ^ “ポスト「京」のCPUの仕様を発表” . 富士通。 2018-08-22 。2019年5月25日に取得。
  11. ^ “スパコン「京」後継機は「富岳」計算性能100倍、21年稼働” .毎日新聞. 2019-05-23 。2019年5月30日に取得。
  12. ^ 「富岳、エクサスケールコンピューティングを独自のイメージで再構築」 2019年12月9日. 2020年6月22日閲覧。
  13. ^ a b 「2020年11月の概要 – TOP500」。www.top500.org。2020年12月7日閲覧。
  14. ^ 「スーパーコンピュータ富岳の開発概要」理化学研究所計算科学研究センター。2021年1月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年6月23日閲覧。
  15. ^ "McKernel" . 理化学研究所. 2020年6月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年6月23日閲覧。
  16. ^ GitHubのmckernel
  17. ^ 「スーパーコンピュータ富岳」(PDF) .富士通。
  18. ^ 「富岳コデザイン報告書」（PDF）理化学研究所計算科学研究センター。
  19. ^ 「富岳、世界最速スーパーコンピュータの座を維持」 HPC Wire、2020年11月17日。 2020年11月27日閲覧。
  20. ^ 「HPL-AI Mixed-Precision Benchmark — HPL-AI 0.0.2 ドキュメント」 . icl.bitbucket.io . 2020年11月18日閲覧。
  21. ^ Byford, Sam (2020年6月23日). 「ARMベースの日本のスーパーコンピューターが世界最速に」 The Verge . 2020年6月23日閲覧。
  22. ^ 「2020年11月 | TOP500」 . www.top500.org . 2020年11月18日閲覧。
  23. ^ “スーパーコンピュータ富岳 – スーパーコンピュータ富岳、A64FX 48C 2.2GHz、Tofu インターコネクト D | TOP500” . www.top500.org 。2020年11月18日に取得。
  24. ^ “HPCG – 2020年11月 | TOP500” . www.top500.org . 2021年5月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年11月18日閲覧。
  25. ^ “HPCG – 2020年11月 | TOP500” . www.top500.org . 2021年5月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年12月1日閲覧。
  26. ^ “ポスト「京」の名前「富岳（ふがく）」に決定” . 理化学研究所2019-05-23 。2019年5月25日に取得。
  27. ^ 「R-CCSが富岳ロゴを発表｜理化学研究所 計算科学研究センター 理化学研究所ウェブサイト」 www.r-ccs.riken.jp .理化学研究所 計算科学研究センター. 2020年6月23日閲覧。
  28. ^ 「2019年11月」 TOP500.org . 2019年11月20日閲覧。
  29. ^ 「富岳プロトタイプが最も環境に優しいスーパーコンピュータと命名」理化学研究所. 2019年11月18日. 2019年11月20日閲覧。
  30. ^ 「富士通、スーパーコンピュータ「富岳」の出荷を開始」富士通、2019年12月2日。 2020年6月23日閲覧。
  31. ^ 「スーパーコンピュータ「富岳」の納入が完了しました」理化学研究所計算科学研究センター. 2020年5月13日. 2020年6月23日閲覧。
  32. ^ McCurry, Justin (2020年8月26日). 「日本のスーパーコンピュータ、新型コロナウイルス感染症対策には不織布マスクが効果的」 . The Guardian . 2020年9月22日閲覧。
  33. ^ McCurry, Justin (2020年9月22日). 「フェイスシールドはエアロゾルを捕捉するのに効果がない、と日本のスーパーコンピューターが主張」 . The Guardian . 2020年9月22日閲覧。
  34. ^ 「富岳スーパーコンピュータ、日本語モデルでAIを訓練」 The Japan News . 2023年5月23日.
  35. ^ a b “TOP500 November 2021” . Top500 . 2021年6月. 2021年11月16日閲覧。
  36. ^ シャンクランド、スティーブン (2018-06-26). 「スパコン「TOP500」、IBM製「Summit」で米が中国を抜き首位に咲き誇る」。 ZDネットジャパン。2020年10月28日に取得。
  37. ^ 伊本貴士 (2020-06-24). 「頂上極めた「富岳」の次の挑戦、日本が強い分野の開発に生かせるか」 日経クロステック。2020年10月28日に取得。
  38. ^ 田中誠士 (2019-08-05). 「「２位じゃダメ」のスパコン京、見納め６年超す長寿で」。 朝日新聞デジタル。2020年10月28日に取得。
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