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国産スパコン「富岳」世界ランク2位 米が2年半ぶり首位

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理化学研究所と富士通が開発したスーパーコンピューター「富岳(ふがく)」が、計算速度を競う世界ランキングで2位だった。初登場の米国の「フロンティア」が米国勢として2年半ぶりに首位となった。世界では量子コンピューターに主役が移りつつあるが、国産スパコンも安全保障上無視できない。国は後継機開発も検討し、今後は技術変化を見極め柔軟な開発資源の配分が必要になる。

専門家の国際会議が30日、ランキングを公表した。フロンティアは1秒間に110京回(京は1兆の1万倍)の計算性能を示して1位となった。同100京回の計算ができる「エクサ級」と呼ばれる領域に足を踏み入れ、2020年6月から4期連続で首位を守ってきた2位の富岳(同44.2京回)に2倍以上の差をつけた。ランキングは半年ごとに公表する。

スパコンランキングはこれまでスポーツのように国のIT(情報技術)競争力を示す象徴になってきた。ただ、ランキングの意味合いは変容してきている。世界ではスパコンをしのぐ性能が期待される量子コンピューターに開発の軸足が移行しつつあるためだ。

米グーグルなどIT大手は多額の資金を投じて研究を急ぐ。30年前後には高度な計算力を実現する可能性もある。日本も22年度中に「国産初号機」を整備する方針だ。

将来的には化学や金融、人工知能(AI)活用などの領域で高度な計算の主役が量子コンピューターに置き換わっていくとみられる。とはいえ量子コンピューターの技術はまだ未熟で、適用範囲を探っている段階だ。スパコンも膨大なデータを扱うAIの開発や、気候や産業用途のシミュレーションなどでは当面、重要性が続くとみられる。

米国はこれまで複数のエクサ級スパコンを設置する計画を進めてきた。投資額は50億ドル(約6300億円)以上とされ、その第1弾にあたるのがフロンティアだ。米オークリッジ国立研究所が運営し、スパコンの頭脳にあたるプロセッサーは米アドバンスト・マイクロ・デバイス(AMD)が開発した。

中国も過去に世界一を誇った「天河2号」と「神威太湖之光」の後継機を開発し、すでに富岳を上回る性能を実現しているもようだ。今回のランキングに登場しなかったのは技術の詳細を明らかにするのを避け、あえて申請をしなかったためとみられる。「米国を刺激したくなかったのではないか」と日本政府関係者は指摘する。欧州もエクサ級のスパコンを含め、1兆円規模を投じて高性能コンピューターの整備を進める。

スパコンは現実の実験を高速に代替するシミュレーションで威力を発揮し、自動車や素材、製薬など幅広い産業で使われる。先端兵器の研究など安全保障上も重要だ。調査会社ハイペリオン・リサーチの予測によると、スパコンを含む高性能コンピューターの関連市場は年平均で約8%成長し、25年には400億ドル規模に拡大する。

足元では企業を中心に膨大なデータを扱うAIの開発でも利用が広がる。グーグルやマイクロソフトなど米テック企業が自前で高性能の「AIスパコン」を構築し、日本でも5月、NECがAI研究向けの大規模スパコンの整備を発表した。

こうした世界の潮流の中で、日本には「ポスト富岳」の戦略をどう描くかが問われる。富岳のような大規模スパコンの開発には1000億円規模の投資が必要だ。財政事情の厳しい日本が米中などと世界最速の座を競い続けるのは難しい。一方で開発から手を引けば技術力の低下は避けられない。

開発だけではなく、活用の発想も欠かせない。富岳では新型コロナウイルスを含んだ飛沫の飛散シミュレーションの模擬実験や集中豪雨などの気象予測、工作機械による材料の加工結果の予測などで成果をあげたものの、研究の促進が主な目的のため、企業がビジネスで自由に使えない制約もあった。

米中対立やロシアのウクライナ侵攻などで国際情勢が変わるなか、技術力の低下は経済安全保障上のリスクとなる。半導体の調達で日本は台湾積体電路製造(TSMC)の工場の誘致に動いた。ポスト富岳の計算基盤に関する文部科学省の検討会は21年の報告書で「自国で保有すべき技術は確実に確保することが重要」と指摘した。

東京大学の鈴木一人教授は「(計算速度の)ランキングの首位を取ることが経済安保で目指す姿ではない。より重要なのは他国に依存せずにスパコンを活用できる体制を築くことだ」と指摘する。技術を国内に残しつつ、活用の幅を広げて日本の競争力を高める発想が欠かせない。

(水口二季、AI量子エディター 生川暁)

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