理化学研究所 計算科学研究センター

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よくある質問

「京」やスパコンなどについて、よくある質問にお答えします。(随時更新中)

京博士



【4】「京」のメンテナンスについて詳細を見る

【5】「京」の開発について詳細を見る

【6】「京」の見学について詳細を見る


【1】 スパコン全般について

1-1. スパコンって、いったい何ですか?
スーパーコンピュータの略称で、その時代において、とても速く計算するコンピュータのことです。その速さを活かして、普通のコンピュータではできないような、たくさんの計算(主に科学技術計算に使用)をいち早く処理し、課題を解決することが可能です。

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ハロー!スパコン!! スパコンって何だろう?その1
1-2. スパコンとパソコンの違いはなんですか?
スパコンとパソコンの大きな違いは、その速度です。スパコンは、一般企業などが持っているものから「京」のような世界トップレベルの速さのものまでありますが、家庭用のパソコンと比べて約1000倍以上速いものをスパコンと呼び、「京」の場合はパソコン数十万台分の速度です。

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ハロー!スパコン!! スパコンって何だろう?その2
1-3. どうしてスパコンを作ることになったのですか?
研究を行う大学や機関、また企業が、コンピュータの中で模擬実験(コンピュータ・シミュレーション)を行うことで、いろいろな現象を解明するためです。本物で実験することが難しい場合や、実験そのものができない場合、シミュレーションが役立ちます。

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ハロー!スパコン!! スパコンって何だろう?その3 シミュレーションが役立つのはなぜ?
1-4. スパコンの速さは、どのように測るのですか?
速さを測るためのベンチマーク(指標)と呼ばれる世界共通のプログラムがあり、そのプログラムを走らせて速度を測ります。ベンチマークには色々な種類がありますが、例えば有名なTop500のランキングで使用するLINPACK(リンパック)は、大規模な「連立一次方程式」を解くプログラムで、1秒あたりの計算回数を測定します。(「京」は、2011年の6月・11月に世界一位)
1-5. Top500以外にどのようなベンチマーク(指標)がありますか?
主要な国際会議(ISCやSC)で発表されるものでは「Graph500」や「HPCG」、また「Green500」があります。

「Graph500」・・・ビッグデータと呼ばれる大量のデータ解析で重要な「グラフ処理」の計算速度を競うもの(「京」は、2014年の6月、2015年の7月・11月に世界一位)
「HPCG」・・・Top500の考案者が、時代のニーズに合わせ新たに提案し最適化中のベンチマーク。ものづくりを含む産業利用など、実際のアプリケーションで良く使われる計算手法での処理速度を評価するもの(「京」は、連続世界二位)
「Green500」・・・消費電力あたりの性能を競うもの(最近では、理化学研究所のスパコン、「菖蒲」が世界一位を獲得)

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スーパーコンピュータのランキングって、どんなものですか?

【2】 スパコンや「京」を使った研究について

2-1. スパコンはどんな研究に利用されているのですか?
日本や世界には様々なスパコンがあり、それぞれ得意・不得意な分野があります。「京」は、幅広い分野で使用できる「汎用スパコン」なので、例えば、心臓のシミュレーション、薬の設計、ものづくり、資源探索、気象予測、防災、宇宙の謎の解明など、大学,研究機関や企業の様々な問題を解決するために活用されています。

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ハロー!スパコン!! スパコンって何だろう?その4 京で何ができる?
「京」の成果 ピックアップ
2-2. スパコンが苦手な分野はありますか?
スパコンを使ったコンピュータ・シミュレーションは、自然現象や社会現象を「数学的モデル(方程式)」によって模擬的に表現し、その「モデル」を計算することにより、それらの現象の解明を手助けします。前提条件として、その「モデル」があることと、計算するための初期値(データ)などが必要なので、「モデル」がまだ確立していない現象や、初期値を測定・推測できない場合は十分な威力を発揮できません。

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スパコンのことば - 構造物のモデル化 (建築物などに使われるモデルを解説)
2-3. 「京」全体を使った計算にはどのような研究がありますか?
心臓や脳、細胞、ウイルス、気象、津波、またスパコンの基盤技術に関する研究など、様々な計算が行われています。スパコンの国際会議でゴードン・ベル賞を受賞した研究(シリコンナノワイヤ、ダークマター(*))、また2年連続候補となった研究者グループによる、都市全域の地震などの自然災害シミュレーションに関する研究などでも、「京」全体を使いました。

*ダークマター・シミュレーションは「京」全体の98%を使用
2-4. 「京」を利用して研究課題に取り組んでいる研究チームはどのような構成ですか?
一般的にチーム構成は、自然現象の解明に取り組む研究者に加え、コンピュータのソフトウェアやハードウェアに強い研究者などがいて、チーム内で協力しながら利用することが多いようです。

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研究チームフラッグシップ2020プロジェクト

【3】 「京」の利用について

3-1. どういう人が「京」を使えるのでしょうか?
「京」を利用するためには、まず課題を提案して、それが採択されると利用のアカウントが交付されます。企業の方であれば、試験的に「京」を利用することができます。まずは、「京」の利用を担当しているRIST(*)にご相談ください。
並列計算については、ウェブサイトで公開されている講義動画を見たり(Eラーニング)、無料トレーニング(サマースクール、スプリングスクール、公開ソフト講習会など随時開催)に参加し、学ぶことができます。 また、「京」より規模が小さい「FOCUS スパコン(**)」を使ってみることも可能です。

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「京」利用の流れ
* 一般財団法人高度情報科学技術研究機構(RIST)
** 公益財団法人 計算科学振興財団(FOCUS)
3-2. 「京」を企業で利用することは可能ですか?
可能です。「京」では利用を希望する研究者や企業などが審査を経て利用する方法が用意されています。「京」の約3割以上の計算資源は産業界の方々が利用しています。

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「京」産業利用について
3-3. 「京」を利用するのに費用はかかりますか?
「京」の利用は原則として無償ですが、産業利用の課題で、成果を非公開として利用する場合など、有償の場合もあります。詳細は利用促進の業務を行っているRISTにご相談ください。

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「京」利用の方法
3-4. 「京」は、同時に複数の人が使えるでしょうか?
はい。「京」は同時に色々な処理ができるように設計されています。全体を使って1つの計算をすることもできますし、いろいろな規模の計算を効率良く組み合わせて、全体としてたくさんの計算を処理できるように動かしています。
3-5. 「京」でプログラミングするためには、どのコンピュータ言語を習得する必要がありますか?
利用される言語はごく一般的なFortran/C/C++などが利用されています。スパコンを動かすためのアプリケーションは、研究者自身がつくる場合もあれば、アプリケーション専門企業が開発したものを購入して利用することも可能です。また、理化学研究所計算科学研究センター(RIKEN Center for Computational Science、略称:R-CCS)などが公開している「京」のためにチューニングされたソフト(*)もあります。
なおOSはLinuxを使用しています。

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*利用者向け公開ソフト
3-6. テレビでは「京」の本体しか写らないですが、操作やデータ入力はどのようにしていますか?
「京」は理研(神戸)内だけでなく、インターネットを介して世界中からアクセスすることが可能。利用者は自分のパソコンなどを利用して、「京」の操作やデータ入力を行います。

【4】「京」のメンテナンスについて

4-1. 「京」のメンテナンスは、誰がどのように行っているのでしょうか?
「京」の運用は、理化学研究所 計算科学研究センター内の運用技術部門が担当しています。「京」は、信頼性の高い設計と日頃の整備により、決められた点検時間を除き、基本的に24時間365日動かしており、障害による運用停止はほとんどありません。

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運用技術部門

【5】「京」の開発について

5-1. 「京」の完成までにはいろいろな苦労があったと聞いたのですが。
プロジェクト開始当初(2006年)に掲げられた目標(計算速度 10ペタフロップス、消費電力 20〜30MW、設置面積 3,000m2以内)が、当時の技術水準では達成不可能と思われていました。「目標を変更すべき」との議論もありましたが、目標を維持しプロジェクトを開始。「達成困難な目標」が高いモチベーションを生み、今までにない発想の転換(技術開発や製造の工夫)につなげ、目標を達成しました。

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「京」プロジェクト沿革

【6】「京」の見学について

6-1. 「京」を実際に見ることはできますか?
はい。「京」は、神戸にある理化学研究所 計算科学研究センターに設置されており、見学者ホールからの見学が可能です。団体の方は団体見学としてウェブサイトからお申込みください。個人の方は、一般公開などのイベントに参加いただきご見学ください。

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「京」の見学について