スパコンはなぜ速い?

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 スーパコンピュータ(スパコン)を知っていますか?すごく大雑把に言うと、パソコンよりも一万倍以上速くて、十万倍以上高価なコンピュータです。世界のスーパーコンピュータの速度ランキングが毎年二回発表されます。これによると日本の「京(けい)」は世界で四番目に速いスパコンです(2015年11月のランキング)。

 さて、スパコンはなぜ速いのでしょうか?いろいろなスーパー技術の粋を集めて作られていますが、一番の大きな理由はたくさんの演算装置を持っていることでしょう。コンピュータの演算装置はプロセッサと呼ばれます。普通のパソコンではプロサッサは一つだけですが、京には88,128個ものプロセッサがあります。これが高速なネットワークで接続され一つの巨大なコンピュータとして機能します。スパコンは巨大な並列コンピュータなのです。
 たくさんのプロセッサを使って一つの計算をすることを並列計算といいます。並列計算を建物の建築に例えると、現場監督は、たくさんの労働者を効率よく働かせて、工事手順を守りつつ、どれだけ短い期間で建物を仕上げられるか?という問題だと言えます。仕事をしていない労働者がいると建設作業が遅れてしまいます。並列計算の場合、プロセッサが仕事をしていないのは、他のプロセッサの仕事が終わるのを待っていたり、仕事をするための材料(データ)が届くのを待っているからです。現場監督の仕事の段取りで仕上りまでの時間が全く違ってしまうのです。

 どうすればすべてのプロセッサを休みなく働かせて短い時間で仕事を終らせることができるでしょう?いっしょに考えてみませんか?

スパコンはなぜ速い?

京コンピュータ(理化学研究所のwebページから転載)