11月 242009
 

スーパーコンピューターという用語を良く耳にしますが、普通のパソコンと何が違うのでしょうか?
名前にあるようにスーパーなコンピューターだとはわかりますが、どの程度スーパーなのでしょうか?

理化学研究所が2006年頃から計画し、2012年の完成を目指している次世代スーパーコンピューターの通称京速計算機があります。
これは10ペタフロップスの演算性能を目指しています。10ペタフロップスとは、1秒間に1京回、10の16乗、要するに1秒間に10,000,000,000,000,000回計算できることになります。

この速度がどのくらい速いかわかりませんので、最近のパソコンと比べてみましょう。
例えば、普通のパソコンに使われているような、インテル Core 2 Duo 2.6GHz程度のCPUの演算性能は15ギガフロップス程度です。
これは15,000,000,000回計算できることになるので、上の10ペタで割り算してみると666,666倍(約67万倍)速いと言うことがわかります。

最近はグリッドコンピューティングなどで、複数のパソコンで分散して計算するということが行われています。
例えば、タンパク質の解析をするFolding@homeや、地球外生命体を探すSETI@homeがあります。
これらのプロジェクトは、世界中の家庭にあるパソコンを使って分散して計算を行うので、高価なスーパーコンピューターを必要とせず、大規模な演算が可能となります。

このプロジェクトのように普通のパソコンをつなげてしまえば、スーパーコンピュータが作れてしまうような気もします。
実際、世界のスーパーコンピューターのトップ500位に入る中で、インテルやAMDなどのその辺で売っているCPUを採用した物は80%を越えています。
ということは、個人でも予算さえ何とかなればスーパーコンピューターが作れてしまうのではないでしょうか?

パソコンが1台5万円として、67万台購入するのにかかる費用は333億円です。
京速計算機の総予算が1,000億円を越えるようなので、単純に比較は出来ませんが、予算だけで見ると1/3以下となります。
しかし、パソコンを購入し、LANなどで接続しても、スーパーコンピューターのような性能は出せません。

スーパーコンピューターがハードウェア的にすごいのは、高速なCPUに加えて、各CPUなどを接続するインターフェースに高速な物を採用しているという点です。
インターコネクトなどと言われていますが、一般的なパソコンに使われている物より高速な通信が出来る物を採用しています。
これによって、各CPU間のデータ移動が高速になり、スーパーコンピューターとしてのハードウェア的な性能が発揮できるようになります。
これは普通のパソコンをLANなどで接続しただけでは不可能です。

パソコンも部品交換、ソフト改良などで速くすることが出来ますが、スーパーコンピューターも同じです。
例えば、2009年現在、スーパーコンピューターでトップ1位と2位を争っているのは、アメリカのRoadrunnerとJaguarですが、11月にJaguarがRoadrunnerを抜いて1位になりました。
Jaguarは1.75ペタフロップスの性能で、1.04ペタフロップスのRoadrunnerを大きく引き離しています。

これらのランキングは500位まで公開されている、TOP500というサイトで確認できます。

TOP500

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