今月下旬にTOP500と呼ばれるスーパーコンピューターのランキングが発表され、最高位はSummitと呼ばれるアメリカのコンピューターになると予想されている。
Summitをデスクに置こうと思ったら、テニスコート2面分ほどのワークステーションが必要になる。このマシンは5,600平方フィート（約540平方メートル）ものスペースを占有するからだ。内部は冷蔵庫ほどの大きさのキャビネット250台以上にも及ぶ。そして、システム内には185マイル（約300キロメートル）の光ファイバーケーブルが敷設されており、これはニューヨーク市からロードアイランド州プロビデンスまで届く長さだ。（公式のTOP500リストは6月25日に発表される予定で、テネシー大学ノックスビル校の教授であり、リスト作成者の一人でもあるジャック・ドンガラ氏は、メールでこのマシンが1位になると予想していると述べた。）
Summitはすでにテネシー州オークリッジ国立研究所で稼働していますが、机の上ではなく、大きなコンクリートの板の上に設置されています。その仕組みと機能をご紹介します。
数兆個のトランジスタ
あらゆるコンピューターの頭脳はプロセッサです。例えば、ノートパソコンには2つのプロセッサコアを搭載したチップが搭載されているかもしれません。Summitは9,216個のCPUチップを搭載しています。これらはIBM Power9で、それぞれ22個のコアを搭載しており、合計202,752個です。さらに細かく見てみましょう。これらのチップにはそれぞれ80億個の微細なトランジスタが詰め込まれており、合計73,728,000,000,000個にもなります。これらのプロセッサに加えて、Summitは27,648個のGPU（グラフィック・プロセッシング・ユニット）を搭載しています。GPUは他のプロセッサと緊密に連携し、人工知能（AI）計算の実行に最適です。
IBMリサーチのコグニティブ・インフラストラクチャ担当ディレクター、ヒレリー・ハンター氏によると、このマシンは一般的なハイエンド・ラップトップの約100万倍の性能を持つという。また、通常のコンピュータとは異なり、このスーパーコンピュータは水冷式で、発生する熱を放散するために毎分約4,000ガロンの水を使用する。処理能力は200ペタフロップスと評価されている。
それで、このすべての力の目的は何でしょうか?
このスーパーコンピューターは研究者に公開され、政府の機密業務には使用されない、とサミットの本拠地であるオークリッジ国立研究所の科学ディレクター、ジャック・ウェルズ氏は述べている。つまり、大学や研究所の職員、企業、そしてNASAやNIHなどの他の政府機関が、研究を行うためにこのスーパーコンピューターを利用できるということだ。
潜在的な使用例の一つは、自然界で起こる複雑な事象のシミュレーションです。ウェルズ氏は、この技術でシミュレーションできる対象として、分子動力学、地球のマントルを伝播する地震、超新星爆発シミュレーションで生成される重元素の存在量などを挙げています。
これほど強力なマシンは、シミュレーションの実行だけでなく、植物や動物のゲノム（遺伝コード）の分析など、既存のデータの処理にも優れています。
人工知能マシン
自然界の複雑さや原子炉のような人工物のシミュレーションに加えて、Summit は機械学習や人工知能が要求する種類の計算を実行することにも優れています。
これらすべてのGPUは、IBMのハンター氏が「スーパーハイウェイ」と呼ぶものでプロセッサに緊密に接続されています。GPUは、ハイエンドゲーム用のマシンではモニター上でグラフィックをレンダリングする重要な役割を担っていますが、AIに必要な計算処理にも非常に優れています。
「このマシンは、数値計算能力とデータ移動能力の組み合わせにより、AIコンピューティングに優れた性能を発揮するでしょう」とハンター氏は語る。言い換えれば、GPUは優れた数値計算能力を持ち、CPUとGPUへの高速接続はデータの高速移動を可能にする。「Summitで実現しているもう一つの魔法は」と彼女は付け加える。「コンピューターの大きな部分、つまり非常に多くのGPUと非常に多くのCPUを使って、単一のAI計算を実行できる能力です。」
では、これらのAI能力の目的は何なのでしょうか？「この機械には魅力的な能力が備わっているでしょう」とハンター氏は言います。その一つは、がんの研究と過去の治療計画の分析です。もう一つは、放射線学の情報の分析です。あるいは、「特定の種類の依存症に寄与する遺伝的要因の理解」も試みることができるかもしれません、と彼女は言います。もしこれらすべてが失敗に終わったとしても、この機械が採掘できるビットコインの量を想像してみてください。
