「バーチャル富岳」

「バーチャル富岳」とは

「バーチャル富岳」とは、スーパーコンピュータ「富岳」で使われているソフトウェア環境を、他のスーパーコンピュータやクラウドサービスの上にそのまま再現できる仕組みです。

世界トップレベルの成果を生み出す「富岳」は、ハードウェアの性能の高さだけでなく、利用者が研究しやすいように長い時間をかけて整備されたソフトウェア環境が大きな特徴です。もし、この実績あるソフトウェア群をまとめてパッケージ化し、普段使っているコンピュータやクラウドにワンタッチで導入できれば、「もう一つの富岳」を手元につくることができます。

研究者がどこにいても同じ環境でアプリケーションを動かせるようになれば、研究開発のスピードや広がりは大きく前進するでしょう。

「富岳」のリッチなソフトウェア環境を「世界中で」「誰でも」使えることを目指す

R-CCSでは、この「バーチャル富岳」を実現するために、さまざまな科学技術アプリケーションを開発・実行できる標準的なHPC（高性能計算）用ソフトウェアスタックを整備しています。世界中のスパコン・センターがこの標準ソフトウェアスタックを採用すれば、「富岳」で開発したアプリケーションが、他のスパコンでもそのまま動くようになり、研究者にとって大きなメリットとなります。

「バーチャル富岳」は、スパコンにおける iOS や Android、Windows のような共通プラットフォームを目指しています。スマートフォンが、どの機種でも同じアプリを同じ操作で使えるように、スパコンの世界でもアプリケーションを共通化し、ワンタッチで利用できる世界を実現しようとしているのです。

なぜ「バーチャル富岳」に取り組むのか？

「富岳」は2021年3月の正式運用開始以来、科学研究の推進や社会課題の解決に大きく貢献してきました。利用者からは「使いやすいスパコン」として高い評価を受けており、利用希望者も年々増えています。その結果、「富岳」を使うための競争も激しくなっています。

そこで私たちは、「富岳」の価値をより多くの人に届けるために、「バーチャル富岳」という新しい選択肢を提供しようとしています。

これまでスパコンには、いくつかの課題がありました。

スパコンごとに環境が違い、操作方法を覚えるなど慣れるのに時間がかかる
別のスパコンを使うたびに、利用環境（データやプログラムなど）を一から整備し直す必要がある
提供側も、システム更新のたびにソフトウェア環境をほぼゼロから整備し直す必要があり負担が大きい

「バーチャル富岳」は、どのスパコンでも共通の環境を使えるようにすることで、これらの問題を解決しようとしています。利用者は共通のソフトウェア環境でアプリケーションを開発・実行できるため、スパコンを使い分ける負担が大きく減ります。

また、「富岳」そのものよりも、

自分の都合に合わせてすぐに使える
非公開のデータを手元で扱える
開発結果を素早く試せる

といった利点が「バーチャル富岳」にはあると言えます。

研究者や企業は、「富岳」と「バーチャル富岳」を賢く使い分けることで、これまでよりも柔軟で効率的な研究・開発が可能になります。特に産業界にとっては、スパコン利用の自由度が広がる大きなメリットが期待できます。

現状

「バーチャル富岳」を実現するために、まずは「富岳」のCPUである A64FXと互換性のある環境として、アマゾン・ウェブ・サービス（AWS）が提供する ArmアーキテクチャのCPU “AWS Graviton” を対象にAWSの協力を得ながら、開発を進めてきました。

その結果、2024年8月に「バーチャル富岳」の初版（ver. 1.0）を公開し、構成するアプリケーションの追加を行いました。さらに、2025年11月には第二版（ver. 2.0）の提供を開始しました。

第二版では、初版で課題となっていた「コンテナのサイズが大きく、扱いづらい」という問題を大きく改善しました。必要なアプリケーションだけを選んで追加できる仕組みとすることで、コンテナを大幅に軽量化し、ダウンロードや実行環境へのアップロードをこれまでより速く、簡単に行えるようになりました。これにより、利用目的に合わせた軽量なスパコン環境を、誰でも手軽に構築できるようになっています。

「バーチャル富岳」のソフトウェアスタックは、「富岳」で利用頻度が高いオープンソースソフトウェアを厳選して構成しています。今後も「富岳」が研究に活用され続ける限り、必要なソフトウェアを継続的に見直し、アップデートしていきます。つまり、最新の研究成果につながるソフトウェアが、常に「バーチャル富岳」として世界の誰でも利用できるようになります。

提供形態としては、Singularity コンテナイメージを配付しています。AWSのインスタンスを契約した利用者であれば、このコンテナイメージをAWS環境にインストールするだけで、自分専用の「プライベート富岳」を構築できます。さらに「富岳」の利用者であれば、誰でも利用可能な試験・試行用の環境として「サテライト富岳」も提供しています。

「バーチャル富岳」のコンテナイメージや関連資料は、以下のリンクから作成・ダウンロードできます。

今後

「バーチャル富岳」は、「富岳」の進化に合わせてソフトウェア構成を継続的に見直し、長期的に発展し続けるプラットフォームとして育てていきます。今後は、R-CCSが取り組む AI for Science や量子コンピュータなど異なる計算基盤にも展開し、将来のスーパーコンピュータである「富岳NEXT」はもちろん、その先に登場する新しい計算基盤にも継続的に対応できるように拡張していきます。

「バーチャル富岳」は、研究者の利用目的や研究テーマが進化することに伴い、必要とされるソフトウェアも変化していく、という点を前提に設計されています。私たちがあらかじめ用途を想定してソフトウェアを選ぶのではなく、利用者が実際の研究の中で「富岳」などの計算基盤の上で実行しているソフトウェアを継続的に観測することで、研究者が “何を必要としているのか” を把握しそれを取り込むことで、ソフトウェア構成を継続的に更新していく ― こうした “利用者起点” のアプローチにより、バーチャル富岳は常に最適な形へと進化し続ける“持続可能な研究プラットフォーム”として発展していきます。

また、私たちは「バーチャル富岳」を皆さまとともに育てていきたいと考えています。利用者が最先端の研究に活用してくださることが、新しい要求や課題を明らかにし、プラットフォームを持続的に発展させる力になります。

言いかえれば、「使われ続けること」「利用者の声をもとに進化すること」こそが、バーチャル富岳を未来につなぐ原動力です。

ぜひコンテナイメージや試験環境であるサテライト富岳をご活用いただき、「バーチャル富岳」の持続的な進化に参加していただければ幸いです。

動画

Virtual Fugaku Demonstration（YouTube、Supercomputer Fugaku Channel、約3分30秒、英語）

お問い合わせ先

virtual-fugaku [at] ml.riken.jp
Emailの[at]は@にご変更ください