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スパコン「京」生んだ、富士通・池田敏雄氏のDNA

富士通が製造したスーパーコンピューター「京」は世界最高性能を実現し、科学技術大国・日本の面目躍如となった。革新的なネットワーク技術がこれほどの高い計算性能を実現した。背景には日本における「コンピューターの父」と呼ばれた同社の故池田敏雄氏が残した現場のチームワークがあった。

8月下旬、富士通が製造した世界最高性能のスーパーコンピューター「京(けい)」を構成する八百数十台目の最後のラックが、神戸市の理化学研究所の施設に納められた。今後はソフトを磨き上げ、1秒間に1京回の計算性能を目指す。京は富士通のコンピューター部門のベテランや若手が密接に協力し、新しいネットワーク技術を生み出して、スパコン世界一を奪還した。それができたのも、富士通という会社において、60年に及ぶコンピューター事業が脈々と築いた、イノベーション魂があった。

富士通のコンピューター事業は、破天荒の天才、池田氏抜きには語れない。1950年にコンピューター開発のプロジェクトが始まると、チーフとして研究にまい進した。チームは何度も合宿し、「設計を急がされて、気が狂うのでないかと思った」と仲間が語るほど、周りを巻き込みながらリレー式、トランジスタ使用と、次々と新しい国産コンピューターを生み出した。しかしその途上、51歳で急逝する。

京の性能のカギを握るアイデアが生まれたのも、池田氏の時代によく行われていた「合宿」だった。2006年年明けの伊豆の研修所。のちに開発コード「Tofu」(豆腐)と呼ばれ、世界で注目された、CPU(中央演算処理装置)間を相互に接続するネットワーク(インターコネクト)技術だ。

京は毎秒8162兆回という世界一の計算速度が注目される。しかし、実際の運用では瞬間的な速度だけではなく、8万個以上のCPUがすべてきちっと働かなければ、その能力を使い切り、膨大なデータを計算するシミュレーション時間を短縮できない。大事なのは効率と信頼性だ。

その実行効率で93%というずばぬけた数字は、膨大な数のCPUをつなぐネットワークであるTofuが大きく貢献している。考え出したのは当時、富士通研究所で30歳代前半だった次世代テクニカルコンピューティング開発本部の安島雄一郎氏らだった。技術的には「6次元メッシュ/トーラス」と呼ばれ、「CPUどうしが複数の手を持ち、相互につながる」仕組みだ。

何より重要だったのが信頼性をいかに確保できるかだ。「部品点数を減らさないと信頼度が持たない。故障しやすい部品を減らす。チップを直接つなぎ、電気的な中継をなくす」。故障しても常に迂回して通信できる機能を持たせた。

 京の開発が本格化し、07年夏に事業部と一体化した同本部が発足すると、追永勇次本部長代理がTofuを大きく修正する。「2階層構造を1階層に」ということだった。具体的には、CPUとメモリーなどをつなぐネットワークの量を大幅に増やした。

安島氏に言わせると「CPUだけでなく、ネットワークやメモリーも万能にして、すべてにおいて他社に勝つ」という指示だった。「ここでマシンの性格が決まった」と語る。

安島氏は大学院から富士通に入ると、3~4年目でスパコン開発に放り込まれた。大学の専門はプロセッサー。研究所に入ってからネットワーク系に移る。実ビジネスの経験はない。

上司の同本部システム開発統括部の清水俊幸第二開発部長は研究所出身なだけにその思考がわかるが「製品はソフトなどを含め総合的に性能が出る。ハードでどれだけの価値を生むかというと、(価値に)つながらない部分があった」と言う。

一方、事業部の追永氏は富士通のスパコンのほとんどにかかわり、本部長から「開発はすべて任せる」と言われていた。京はCPUの「SPARC(スパーク)64 8」やソフトなど、サーバーの技術資産を発展させた部分が多い。

しかし、Tofuは「まったくゼロから作った技術」(追永氏)。70万行に及ぶプログラムは、開発途中で大きな欠陥が見つかり作り直せば、3~4カ月単位で全体の計画が遅れ、致命傷になる。追永氏は心中覚悟でTofuにかけた。「ブレークスルーする新技術がないと世界一はとれない」(伊東広樹同本部長代理)からだ。

それから1年間、追永氏は開発全体を管理する立場ながら、毎週Tofuの進捗を自らチェックした。「大きな欠陥がもう1回起きていたらとんでもないことになっていた。Tofuの成功は奇跡的」と振り返る。

富士通は、1998年にスパコン専用機の開発から撤退した。それ以降はハイパフォーマンスコンピューター(HPC)という考え方で、サーバーなど汎用製品と技術も人材も共有した。その結果、事業部はプロセッサー以外のハードの開発部隊が弱体化した。

「スパコン開発の火を消してはいけない」(伊東氏)とまず2004年に研究所に作ったのがペタスケールコンピューティング推進室。安島氏がいたところだ。ビジネスを知らない安島氏のアイデアを、事業に熟知した追永氏が改良、富士通にとってほぼ10年ぶりとなるスパコン専用機の技術の火は守られた。

川崎工場と沼津工場を中心に富士通だけで400人近い大集団が集結、CPU、OSソフトウエア、インターコネクト、ミドルウエア、システム開発などに分かれ、取り組んだ。空白期間に開発陣が弱体化した反省から、毎年20人の新入社員を配置、「歴史的プロジェクトを体験させた」。

 苦難は続く。09年秋にTofuが米電気電子学会(IEEE)の論文誌に載り、世界的評価を受けた直後、京は事業仕分けで予算凍結を下される。科学者らのアピールもあり、凍結は回避されたが、予算は削減された。

しかし、富士通のトップは「持ち出しを増やしても、当初計画は変えない」とぶれなかった。実はその後、世界一を狙う時期は逆に前倒ししている。

スパコンの評価は毎年6月と11月に行われる。京は当初11年11月に申請する予定だったのを10年末に今年6月に早めることを決めた。理由は2つ。10年秋から理研への納品が始まり、生産が順調だったこと。

もう1つはライバルの米IBMの存在だ。富士通には「中国に奪われた世界一の座を取り戻そうとIBMは相当なものを開発している」との情報が入っていた。11月まで待つと危ない……。

ただ、「毎秒1京回の目標を達成して世界一をとれなかったらあきらめもつく。途中段階で申請して2位だったら泣くに泣けない」(追永氏)というジレンマもあった。富士通はここでも賭けに勝つ。

富士通発祥の地、川崎工場地下1階のテクノロジーホールには同社の歴史的製品が展示されている。中央に目立つのが「国産コンピュータのパイオニア、池田敏雄」のコーナー。同氏が開発したリレー式計算機の実物の回路図などがある。

池田氏が亡くなる前年に生まれた安島氏は「池田さんのことはよく知らない。ただ、大きなプロジェクトは周りからいろいろ言われる。権限と責任を持つ人がぶれないことが大事。追永さんはぶれなかった」と語る。

追永氏は入社当時、池田氏と同じフロアにいたが、「もう雲の上の人。池田氏に限らず、先輩の守備範囲は1人ではカバーできない。3、4人でそれぞれの得意分野を組織的に継承してきたのが富士通の伝統」と語る。追永氏にとって、池田氏は雲上人でも、そのチームで難局を突破するために動くスタイルは踏襲していたといえそうだ。

池田氏のコーナーの傍らには池田氏らが1960年に開発した2台目のリレー式計算機、FACOM138Aがある。今も動くどころか、寿命を60年に伸ばそうと06年から3カ月に1度、川崎工場と沼津工場に数人の技術者OBと、若手3人が集まり、リレー式の技術を伝承している。

世界一をとり一躍脚光を浴びる最先端の京に比べ、回路図をにらみ、手作りで部品を再生する保守の仕事は、地味で規模も小さなプロジェクト。しかし、若手の3人は自ら志願し、「伝説のOB」から技術や知識だけではない、仕事に対する責任感と誇り、いわば、エンジニア魂と富士通のDNAを受け継いでいる。こうした風土が今回の京の奇跡につながった。

(産業部 三浦義和)

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