T2K（筑波、東大、京大）とJAXAのスパコン

　インターコネクトは筑波と京大がInfiniband、東大がMyrinetで、ファイル（DASD）は筑波400TB、東大1,000TB、京大800TBである。

　表のリース総額は、筑波、東大、京大とも公示に基づくものであるが、リース期間が異なるため、リース加算額も異なるので、それらを調整した概ねの買取推定額を示した。
(注：東大に関しては、3月3日に公示がありましたので、報道による見込み価格から、公示による価格に変更しました。見込みで90億でしたが、公示では87.4億です。）

　興味深いのは筑波 vs 東大・京大の比較である。東大と京大は概ねTflops単価5,000万円前後で、筑波の2,246万円はその2分の1弱である。筑波のXtreamは住商情報シスが輸入し、Cray‐Japanに設置作業等を外注した結果の価格であるので、常識的には米国での価格はさらに安いことになる。
　実際、米エネ省3研究所に導入されたXtreamは、筑波が導入するものとは若干フォーム・ファクターが異なる製品であるが、報道された契約価格を、1ドル110円として計算すると、Tflops単価は主契約で660万円、後のオプション契約では870万円となり、1000万円を切っているのである。つまり筑波の2分の１程度ということである。

　従って、T2Kというオープン・スパコン仕様にそったスパコンのTflops単価は、単純化して言うと、米国が1000万で、輸入すると2000万になり、国産メーカがつくると5000万前後になるということが判明するのである。

　米国での価格トレンドはAPPRO以外でもOpteronやXeonを使用したCray、Sun、HP、SGIなどのスパコンに共通したものであり、また、CPUは異なるがIBMのBlue Gene/Pもこのトレンド上にある機械である。

　参考までに、ベクタ機のTflops単価は、概ね、NECのSX-9が2億円（日本国内）、CrayのX2が1億円(米国内)といったところである。

＜内外価格差＞
　Top500での日本の存在感は「地に落ちた」と嘆く諸先輩が多い。これには様々な理由が考えられるが、最も直截的で最大の理由を挙げるとするなら、それは、内外の価格差なのである。米国が1000万円のところを5000万円とか2億円とか払っていれば、同じ額の税金をかけても、日本は米国の5分の1、10分の1、あるいは20分の1程度の計算能力しか調達できないことは自明であろう。つまり、これが「存在感」をなくす原因なのである。

　少なくとも国際的な科学技術の競争力を維持してゆくには、競争相手と同じ程度の道具は必要である。公共調達に経済原理を働かせ、国際常識に沿ったオープンかつ公平な調達を行えば、同じ予算で、確実に現在の数倍の計算能力が手に入るのである。

　米国での単価とはいわずとも、筑波の調達単価を東大に適用するだけで200Tflopsを越え、ドイツの世界第2位のBGPと同程度のスパコンが手に入るのである。勿論インドの後塵などを拝することもなくなるのである。

　実はこのことは日本のスパコン調達のいたるところで起きることなので、Top500の中で「存在感が増す」などといった単純皮相なランク付けの問題だけではなく、計算力を欲している我が国の科学技術者に、より多くの計算能力と機会を廉価に提供することであり、我が国の科学技術の足腰を鍛えるものなのである。

　したがって、今後のT2Kの課題は、今回のT2K調達が図らずも明らかにしてくれた「内外価格差の問題」であり、（1：2：5）の価格差をどの様にして何処まで解消できるかということが最大かつ焦眉の急の問題と考えられるのである。

　ところで、筆者は、T2Kの本当の目的が何であったのかはよく知らない。端から見ていると、何故、3大学が徒党を組んであの程度の共通仕様で調達をしなければならなかったのか不思議であった。しかし、改めて考えて見ると、国内の各種組織の内に散らばった、狂信的なベクタ教のマインド・コントロール下にある信者とか、偏狭な技術ナショナリスト、あるいは、それらを楯にして闇に隠れた技術利権屋もどき、などからの暗黙の圧力を振り払うには、「赤信号、皆で渡れば怖くない」式のT2Kの仕掛けが必要であったのではないかと思うようになっている。

　東工大のTSUBAMEに始まり、地球シミュレータのリプレース報道やT2K調達などを通し、徐々にマインドコントロールが解け、普通の国際常識が浸透して行くことは、慶賀に堪えない。

＜JAXA、宇宙航空研究開発機構＞
・富士通がJAXAから110億円でスパコン受注、性能は国内最高に相当
・JAXA様の新スーパーコンピュータシステムを受注

　JAXAが調達するスパコンは、富士通のFX1という機械で、理論性能135.7Tflops、6年リースで110億円となっている。

・CPUはSPARC64-VII　4コア。
・クロック2.5GHz。T2K-Opteronは2.3GHz。
・ソケット性能40Gflops。T2Kは36.8Gflops。
・１ノード１ソケット。T2Kは1ノード4ソケット
・メモリは32GB/ソケット。T2K最低仕様は32GB/4ソケット。
・ボードはT2Kと同じ4ソケット。
・シャーシは5U。T2Kは2UなのでT2Kの2.5倍。
・消費電力はシャーシ当り2.21KW。T2KのHX600は730WなのでT2Kの3倍
・１ラック8シャーシ、理論性能1.28Tflops。T2KはMax21シャーシ、3.09Tflops
・システム全体のDASDの総量は11PB。東大のT2Kの11倍。

　実行性能に関しては、FX1、T2Kのどちらもベンチマークデータが公表されていないので、不明。SPARC64-VIIがどの程度の性能を示すのかは興味深い。現行機のPrimepower（SPARC64−V）はLinpackの実効性能が50%以下という機械。一方T2KではXtreamの米エネ省3研究所版がTop500の100位以内に29位、38位、61位にランクされており、Linpackの実行効率は82%を達成している。

　パッケージ的にはどちらも1シャーシ4ソケットであるが、FX1（SPARC64-VII）は5UのシャーシでT2Kの2Uの2.5倍の厚みである。消費電力もFX1はT2Kの約3倍で、その結果、ラック性能はクロックが若干高いにも関わらずT2Kの40％程度に留まっている。

　従って、現状では、FX1は消費電力、設置面積などの点でT2Kにかなり劣っているということになる。

　価格的にはJAXAのFX1は135Tflopsの6年リースで110億円である。同程度の性能の東大のT2Kは、140Tflopsで、5年９ヶ月のリースで90億円であるが、FX1は実装メモリ量が多く、またストーレッジもかなり大きいので、実質的価格は同等程度ではないかと思える。

＜次世代スパコンとの関係＞
　このFX1というスパコンは文科省の次世代スパコンの実態を知る手掛かりとして興味深い機械である。というのは、次世代スパコンはベクタ方式のSX後継機とスカラ方式のSPACR64後継機の混在と考えられており、次世代スパコンへの中間ステップが観察できるからである。

　SX系は昨年10月発表のSX-9で概略は見えた。1ラック1.6Tflops、512ラックで0.8Pflopsであるので、今後かなり無理して頑張って性能を8倍程度増強したとしても、512ラックで6.4Pflopsに過ぎず、10PFlopsを達成するには1,000ラック必要である。そもそも512ラックですら現在の地球シミュレータの1.6倍で、正気の沙汰とは思えない数であり、ましてや1,000ラックなどは論外である。

　一方、SPARC64系もやっと今回のFX1でその片鱗が見えたが、ラック性能は1.28TflopsとSX-9より低いので、結局、SX-9と同じストーリになってしまい、10Pflopsは無理というのが現在の判定であろう。FX1の場合、ラックサイズはSX-9より小さそうなので、その分、設置面積的にはSXより少しは楽かも知れないが、所詮は五十歩百歩で、10Pflops達成は困難であろう。

　というより、SPARC64系はOpteronやXeonの後継機を圧倒する性能を示すことが出来るのかということの方が重要である。やっと45nmを実現しても、Intelは32nmに移行している可能性もあり、｢大差ない」ないしは「劣る」というのでは、わざわざ税金をかけてまで開発せずともT2KのようにOpteronやXeonの後継機を使えばよいわけで、何故、高額の税金をかけてSPARC64の後継機を開発しなければならないのかといった根本的疑問が解決されないのである。

　食料セキュリティになぞらえて、技術セキュリティの観点からスパコンのCPUの純国産化を唱える人達がいるが、それをいうのなら、スパコンのことなどより、パソコンや業務用サーバーのCPUがIntelやAMDで占拠されている状況をこそ大問題としなければならないはずである。パソコンや業務用サーバーのCPUが手に入るなら、T2Kのように、それでスパコンを作ればよいわけで、パソコンや業務用サーバのCPUを無視して技術セキュリティの議論を持ち出すなどは、本末転倒なのである。

　次世代スパコン・プロジェクトは本当に必要なのか？

　文科省はこの問いに対し、十分な説明責任を果たさねばならないのであるが、驚くことに、文科省は国民に説明責任を果たすことが出来ない仕組みを作ってしまっているのである。この点に関しては次回以降に検討してみたい。

　なお、筆者の誤解、思い違い、転記ミス、計算違い、あるいは不適切な表現等がございましたら、ぜひ、コメント欄にてご指摘いただけますと幸いです。