2015年、中国は3年連続で世界最強のスーパーコンピュータの記録を保持しました。天河2号は、権威あるスーパーコンピュータランキングTOP500で米国の「Titan」を圧倒しました。しかも、世界のスーパーコンピュータのわずか7%しか保有していない中国（米国は46%）の記録です。コンピューティング能力は経済力と国家安全保障に直結するため、遅れをとることは警鐘となるべきです。これは私たちにとって「スプートニクの瞬間」となるべきでしょう。1
軌道投入への急速な進展と同様に、「これは国際的な競争だ」と、ローレンス・バークレー国立研究所の副所長であり、TOP500の共同編集者でもあるホースト・サイモン氏は語る。次のマイルストーンは「エクサスケール」コンピューティングの達成となるだろう。これは、1秒間に1京回の計算（天河2号の約30倍の速度）を実行することを意味する。誰が最初にこの目標に到達するかは、気象予報に革命をもたらし、超高効率の航空機を設計し、精密医療で疾病と闘うことができるだけでなく、コンピューティングパワー市場を独占できる可能性もある。
米国はかつては文句なしのリーダーだったが、大不況以降、投資ペースは鈍化したとサイモン氏は言う。これは米国に限ったことではなく、世界中で投資が減速している。しかし、「コンピューティングは指数関数的なスピードで進化します。3年間眠れば2世代遅れてしまいます」と彼は言う。「私たちは5年間眠っていました」。今、中国は2020年代初頭までにエクサスケールで米国を追い抜く勢いを見せているかもしれない。
米国はかつては誰もが認めるトップランナーだったが、大不況以降、そのペースは鈍化している。
しかし、エクサスケールの達成は、歴史的な進歩を達成するよりもはるかに困難です。スーパーコンピューター企業Crayの最高技術責任者であるスティーブ・スコット氏は、「電力の壁にぶつかっています」と述べています。「もはやすべてのトランジスタをフル稼働させることはできません。過剰な熱が発生し、文字通りチップが燃えてしまうからです。」つまり、電力効率の向上はムーアの法則に追いついていないのです。2
スコット氏は、コンピューティングのあり方を見直す必要があるかもしれないと述べている。もし今日の高性能チップを、よりシンプルでエネルギー効率の高い多数のプロセッサに置き換えることができれば、膨大な数の計算を並列処理できるようになるだろう。まるで空腹の象を数頭繋ぐのではなく、蟻の大群を繋ぐように。しかし、それは計算問題を小さな部分に分割し、それぞれを個別に、かつ非連続的に処理する方法を考え出すことを意味する。これはソフトウェア開発者にとって悪夢だ。（だからこそ、そのような飛躍的な進歩が未だに実現されていないのだ。）
米国政府は、ゆっくりではあるが、復活に向けて準備を進めている。7月、オバマ政権は国際的な競争に復帰するため、国家戦略コンピューティング・イニシアチブ（NSCI）を設立した。「これは全面的なアプローチです」とスコット氏は語る。議会が追加資金を拠出する限り、各省庁はもはや、孤立した、そして資金不足とも言えるスーパーコンピューティングの目標を追求することはないだろう。その目的は、政府機関、学術機関、そして民間企業を連携させることだ。
「今こそ戦略的に投資を増強し始める必要がある」と、ホワイトハウス科学技術政策局の技術・イノベーション担当副局長トム・カリル氏は語る。宇宙開発競争のように、米国の総合的な知力を結集できれば、いわゆる「エクサムーン」に最初に到達できるかもしれない。
米国政府はゆっくりではあるが、復活を計画している。
1. 1957年、ソ連は世界初の人工衛星スプートニク1号を軌道に乗せ、アメリカにNASAと国防高等研究計画局（DARPA）を設立させ、一世代の科学者や技術者を育成しました。
2. 1975 年、インテルの共同創業者であるゴードン・E・ムーアは、集積回路の処理能力 (つまりトランジスタの数) が 2 年ごとに 2 倍になることを観察しました。
この記事はもともと『Popular Science』2015年12月号に掲載されました。
