【ＩＴ】「富岳」がスパコン世界ランキングで1位に、世界初の同時4冠達成 [しじみ★]

　理化学研究所と富士通が共同開発したスーパーコンピューター「富岳（ふがく）」が2020年6月22日（ヨーロッパ夏時間）、スーパーコンピューターの性能を競う世界ランキング「TOP500」で1位を獲得した。日本勢が同ランキングで1位を取るのは2011年11月の「京（けい）」以来、8年半ぶり。HPC（ハイ・パフォーマンス・コンピューティング）に関する国際会議「ISC 2020 Digital」が同日ランキングを発表した。

　TOP500は最も一般的なスパコンの性能ランキングで、規則的な行列演算である連立1次方程式を解く計算（LINPACK）でスパコンの性能を評価する。多くの科学技術計算で使われる倍精度演算（10進で16桁の浮動小数点）のみで計算するルールである。

　富岳のシステムは396きょう体（15万2064ノード）の構成で、LINPACK性能は415.53ペタ（ペタは1000兆）フロップス（1秒当たりの浮動小数点演算回数）、実行効率は80.87％だった。同ランキング2位は米Intel（インテル）などが開発した「Summit（サミット）」で、LINPACK性能は148.6ペタフロップスだった。富岳は2位と約2.8倍の性能差をつけた。

　富岳はTOP500以外の3つの性能ランキングでも1位を獲得し、4冠を達成した。具体的には、スパコン上で動く実アプリケーションに近い演算の性能を測る「HPCG」、ビッグデータ処理（大規模グラフ解析）に関する性能を測る「Graph500」、今回から加わったAI（人工知能）関連処理の性能を測る「HPL-AI」でそれぞれ1位だった。同じスパコンがTOP500とHPCG、Graph500で1位となるのは世界初で、同時4冠獲得も世界初だ。

　HPL-AIはAIの計算処理などで使われる低精度演算の使用を認めた新しいベンチマークで、ディープラーニングなどAI関連処理の性能を示す。今回富岳は330きょう体（12万6720 ノード）で1.421エクサ（エクサは100京）フロップスという性能を記録し、浮動小数点演算を用いたベンチマークではじめてエクサ級の性能を達成した。

https://cdn-xtech.nikkei.com/atcl/nxt/news/18/08178/topm.jpg

https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/news/18/08178/

ARM版Windowsの存在を知らないのがいるんだな。

>>272
それは初耳。
元々Sparcの命令セットってx86より
効率が良いんじゃなかったか？
それだから、昔はSUNのSparc載せた
ワークステ−ションがエンジニア用途で
使用されてたわけだし

>>313
SPARCは10〜100万トランジスタの32bitCPUを想定して作られている。RISCも遅延スロットもレジスタウィンドウもそこでは有効に機能している。
x86では同様のトランジスタ数では486が限界であり68Kなどは早々に脱落した。
1億以上のトランジスタが使える現在では可変長の外部命令を固定長の内部命令に変換してアウトオブオーダーのスーパースカラで実行するのが最適解になっており、RISC-Vなどもその前提で開発されている。SPARCの古い命令セットは足手まといにしかならない。ARMは64bit化に際して命令体系を一新し時代に即したものに生まれ変わった。ここがRISCで唯一ARMが生き残れている理由でもある。

>>313
今はどのアーキテクチャでも高性能を目指したコアは命令変換してる
実際ARM設計のARMでもCortex-A7xは変換してる
https://en.wikipedia.org/wiki/ARM_Cortex-A77
>a new 1.5K macro-OP (MOPs) cache

>>308
多分、そういう一般ソフトは仮想マシン
経由で動かしてるかと

>>314
でもARMが64bit化の際に命令を一新できたのｈじゃ
はPCやWS用に使われてないから、ソフト資産を
気にしなくて良いという事情もあったかと
これがもしARMがPC/WSで一定数普及して
それ用のソフト資産があったら、簡単に
命令一新というわけには、いかなかったかと

>>316
スーパーコンピューター向けのシステムだとグラフィック周りが実装されてないし、仮想化支援なんて余計なもの積んでるわけないので、
CPUのA64FXの評価の一環でやったことがある程度だと思うぞ

>>315
アウトオブオーダーのスーパースカラをやる時点でレジスタ数とオペランド数が増えるので何らかの変換は不可避ということ。
ARMもだがリテラルを32bitに拡張する命令や演算で破壊されるレジスタを保存する命令を関連する演算命令とまとめてひとつの内部命令にデコードするのが合理的でありその前提で作られている。
なお富岳のARM-SVEも64bitをまとめてデコードすることが前提である。

インテルもIA64で命令セットを一新したが
全く採用が増えず、x86拡張の
AMDのEM64に変える羽目になった。

インテル自身がx86に負けた。

IA64は100〜1000万トランジスタが前提のVLIWで素性が悪すぎたからな。使えるトランジスタ数が増えて命令のデコードとスケジューリングと分岐予測に贅沢ができるようになってVLIWは存在意義を失った。

IA64はコンパイルがうんと遅かったな。
最適化を高くすると、とてつもなくコンパイルが鈍い。

>>312
＞ARM版Windowsの存在を知らないのがいるんだな。

ARM版Windowsではx86用のオフィスは動かないわけだが。

>>322
そういや京のコンパイルは異常に遅かった、3万行ぐらいのコードのコンパイルに20分ぐらいかかってたわｗ

ところが富岳ではほんの1、2分で終わるようになって驚いている。
まあ性能出てないけどねｗ

>>321
Itanium2から、アウトofオーダー
搭載してなかったか？

>>321
GPUとして生きのこってるがな

VLIWのことね

>>310
>>316
知らんがな。ほれ
https://www.itmedia.co.jp/news/spv/2006/23/news142.html

>>273
6.618　3.0%　名大　FX1000
5.952　2.5%　Pleiades/NASA　SGI Xeon

これじゃ売れるわけないわな。

案の定「富嶽」と書きたいやつがいて笑うわ

>>326
VLIW使ってるGPUまだ残ってる?

たとえ性能が１位でも、利用されるのは下位の機種。

京はFPのレジスタが沢山ついてたから、コンパイラでレジスタ最適化を
やったなら、いかにも遅くなりそうだ。
数時間程度のCPU時間ではコンパイルが終わらなかったりして。

コンパイルだけ他のコンピューターで事前にできないの？

そうだ富岳でぷよぷよをやろう

>>334
でも、今だとx86もAVXなどの拡張命令セットの
サポートで大量のレジスタが付くようになった

確かSandyVBridgeの時点でFPレジスタが
160本はあったはず

京のCPUのレジスタは元のSparc64の32本を科学技術計算の拡張命令セット
HPC-ACE用に256本まで増強

レジスタリネーミングで物理レジスタは3桁に増える。プログラムから見えるのは論理レジスタであり、特定のレジスタを使い回してもまったく問題ないし過大な本数も必要ないので32本に落ち着いている。
IntelがAVXに乗じて整数レジスタを16本から増やさないのは演算がAVXに移行して整数レジスタの使用頻度が落ち16本で十分対応できるため。

This Week in HPC: Japan’s Fugaku Supercomputer Races to #1; Highlights from Top500 and ISC2020
July 1, 2020
https://www.hpcwire.com/podcast/japans-fugaku-supercomputer-races-to-1-highlights-top500-and-isc2020/

>>321
VLIWで現行といえるものはAI用プロセッサで少しあるくらいだな。Cadence Tensilicaとか

放送法
第二十条　協会は、第十五条の目的を達成するため、次の業務を行う。

[途中の項目略]

１９　協会は、基幹放送の受信用機器又はその部品を認定し、
基幹放送の受信用機器の修理業者を指定し、
その他いかなる名目であつても、
無線用機器の製造業者、販売業者及び修理業者の行う業務を規律し、
又はこれに干渉するような行為をしてはならない。

[以降の項目略]
＃放送法により、NHKだけがうつらないテレビを製造することをとめることは
＃NHKはできない。かりに受信設備にかんする特許をNHKが有していたとしても、
＃それを使わせる・使わせないを恣意的にきめることは、この規定に反する。

7/3
既存薬から数十種に絞り込み　コロナ新薬候補、スパコン富岳で　理研 [爆笑ゴリラ★]
http://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1593769669/
世界最強のスパコン「富岳」　新型コロナ治療薬候補を選出　「京」で１年以上かかる計算を１０日で終了
http:
//hayabusa9.5ch.net/test/read.cgi/news/1593778304/
7/4
サナダムシ駆除薬がコロナにも？スパコン富岳研究で浮上 [爆笑ゴリラ★]
http:
//asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1593810797/

7/3
【シンギュラリティ】スパコン「富岳」で予測可能になった「南海トラフ地震」(FLASH) [ブルーベリーフラペチーノうどん★]
https://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1593776306/

ほんとに素晴らしい快挙ですね　
韓国にはできないでしょう
ノーベル賞もひとつもない
平和賞は　北朝鮮に日本からたかって
お金を持って行っただけ　金大中

>>339
Intelの人間でもないのにどうしてそんな断定的なこといえるかしら??

汎用レジスタ16本(といっても1本はスタックポインタだから実質15本)のデータとしての整数を扱うだけじゃなくて、ベースとかインデックスのアドレスレジスタとしても使う。
足りなくなったらメモリ退避するけど、そうするとあっというまにコード量が増える。
AVXのコードだって大抵AVX側でだけで処理は終わらんよ…汎用命令つかう処理がまざってそのために汎用レジスタがいる。

と、格闘している人間からいうと32本にしてくれというのが切なる願い。

富岳だけじゃない！　農研のスパコン「紫峰」もスゴイ(7/4)
https://nazology.net/archives/63860

>>2
量子コンピュータは研究費出せしめるためのネタだよ

>>294
二位じゃダメなんだそうだぞｗ

>>2
量子コンピュータは研究費せしめるためのネタだよ

>量子コンピュータは
>従来のコンピュータを置き換えるものではない。量子コンピュータは、
>膨大な計算を必要とするが必要とするデータは少ないBig Compute/Small Dataの
>特定の問題に対する非常に強力なアクセラレータ

>量子計算から着想を得た古典コンピュータで実行できる新しい
>アルゴリズムが開発されており、現在でも役に立っている。

https://news.mynavi.jp/article/20181228-sc18_qubit/

いまは、ハイエンドの性能をだしてランキングの上位に登り詰めるためには、
お金を沢山かけてなるべく沢山の箱を並べて、大電力を投入してそれらを
動かせるかにかかっているわけだろ。たしか京のときに電気が想定を越えて
電力会社に罰金を取られるかもしれないので苦労するなどという話が聞こえて
きたけれども、それをさらにしのぐ電力（2倍？）を使い兼ねないシステムに
したようなんだが、電気代は大丈夫なんだろうか？　隣に本格的な大電力の
発電所をドーンと建ててやれば、まだいくらでも性能を上げる余地がありそうだが。

でもそういった物量作戦であれば、アメリカにかなう国はないはず。
アメリカならその気になりさえすれば、1ギガワットでも2ギガワットでも
いくらでも電力を喰わせることはできようから。頑張れアメリカ。

　


電力を実際には気にしてないのは富岳でしょ。体裁は気にしてるけどね。
ARM命令セットにして一見気にしたかに見せてるが、同性能ならARMでもSparcでも大差無い。

消費電力が減ったのは多少の努力はあったかもしれんが、プロセスが上がったことによる。


　

　


ちなみにアメリカは張り合って来ないでしょ、中国ともそんな気無いし。

もはや、いくら出してどれだけの効果があるのか、
導入コストと電力も含む運用コストを加味して運用効果を考えて導入する。

とっくに日本みたいに右翼を喜ばせるだけの象徴的な存在ではなくなってる。


　

>>1
おめでとう。

>>345
https://pc.watch.impress.co.jp/video/pcw/docs/665/735/p10.pdf
Haswellのコアのブロックダイアグラムだけど

これ見ると
168 IntegerPhycalRegisterとあるから
整数演算用の物理レジスタが168本あるって
ことでは？

A64FXって、48コア・32GB（ユーザがつかえるのは28GB）ってことは
コア当たりわずが600MB、64ビット必要なかったねｗって世界？

1秒間に2700G回の演算ができるといっても、使えるデータ量は10GBちょっと？
ロードしたデータを270回ぐらい使わないと効率でませんよの世界？

インテルCPUのμOPの仕様はどうなっているのかな？
世代毎に替えているのかな？

他の国はバブル期の競争よりも他の技術に夢中だからな
昭和脳だけがおれつええしても少し虚しいねえ

「眠る情報」コロナで棚卸し　利活用が企業の成長左右
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO61138850T00C20A7MM8000/

博士号修了者を活用しようとしない国や企業が何をかいわんや。

>>355
指摘されているのはレジスタとして割り当てることが可能な領域の合計であって、それと実際にプログラマから見える汎用レジスタの姿とは違うことに注意してください。
プログラマから識別できるのは汎用レジスタは16本だけです(なんでこうなっているか理由は長いから論じません、ひとことでいえば性能のためだけど)。

実際にプログラマからどう見えているかはほかのレジスタやメモリ含めて、Intelのマニュアルのなかで"BASIC EXCUTION ENVIRONMENT"として説明されているので確認してください。

CHAPTER 3 BASIC EXECUTION ENVIRONMENT (Vol.1 3-1)
This chapter describes the basic execution environment of an Intel 64 or IA-32 processor as seen by assembly-
language programmers.

3.2.1 64-Bit Mode Execution Environment (vol.1 3-5)
Figure 3-2. 64-Bit Mode Execution Environment

この表のなかにGeneral-Purpose Registers の説明として"Sixteen 64-bit Registers"という説明があります。

マニュアル自体は以下のURLから取得できますが、バカでかいのPDFなのでご注意を。
https://software.intel.com/content/www/us/en/develop/download/intel-64-and-ia-32-architectures-sdm-combined-volumes-1-2a-2b-2c-2d-3a-3b-3c-3d-and-4.html

結局京のＣＰＵは沢山ＦＰレジスタを持ってたけれども、
電気を食うばかりでそれだけの数をアプリで使いこなせ
ていなかったのじゃないのかと危惧する？

とても韓国にはできるしろものではないですね
未だ75年まえのことを　たかりネタにしようと
ねちねち言っている国が世界にあることが不思議

7/4
【速報】豪雨の被害　熊本県で15人死亡、17人が心肺停止　静岡県でも1人死亡　警察庁 [ばーど★]
https://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1593922070/92
【熊本豪雨】 防災科学技術研究所が解析 「５０〜１００年に１度のまれな大雨だった」 [影のたけし軍団★]
https:
//asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1593855372/
熊本県球磨川水系で進められていた九州最大級のダム計画、民主党政権が中止させていた…　ネット「民主党のせいで、犠牲となった日本人… [Felis silvestris catus★]
https://fate.5ch.net/test/read.cgi/seijinewsplus/1593864751/508

スレチ

世界一のスパコン「富岳」が採用したA64FXは、ARMらしくないARMプロセッサー
https://ascii.jp/elem/000/004/018/4018768/

あるときはＳＰＡＲＣ、またあるときはＡＲＭ，そうしてあるときはｘ86＿64、
そうしてＲＩＳＣ−Ｖにもなる。といった具合に、1つのＣＰＵが簡単に動作を
切り替えて使えるようなものを作れるのだろうか。そうしてもそれほど性能が
落ちないのなら面白いのだけれども。また、ＣＰＵ内部のあるコアに対しては
ＡＲＭとして、それと同時に動作している別のコアに対してはＳＰＡＲＣとして
などとできても。
ＯＳはいつも同じアーキテクチャーの命令セットとコアでうごかして、
アプリに合わせてＯＳ用以外のコアは命令セットをいれかえて使えるというものが
できたら、ＯＳはいつもＳＰＡＲＣでなどとできる。
また決まり切った命令セットではなくて、ユーザーがデザインした拡張命令セット
をいつでも設置して試せるとか。
　そんなＣＰＵは値段が高くなって夢物語か。また命令セットの切り換えに
100ミリ秒とか掛かるかもしれないし。

>>366
トランスメタ社
コードモーフィング・テクノロジー

>>367

懐かしいー

>>366
昔のミニコンピューターにはユーザーが命令を作れる奴があったな
今のCPUでもエラッタで一部の動作の修正とかやってたりする

エミュで十分だからなあ。

速度が必要ならFPGAでできんかな?

>>371
マジでそう思ってんのか

>>367
クルーソー遅くて人気出なかったなぁ
x86系メーカー増えてほしいから頑張ってほしかったが

>>372
命令デコーダくらいは
FPGAでできんかね?

>>373
そのクルーソーの設計にかかわった
ロシア人技術者がエルブルス2000という
x86互換のロシア製CPUの設計も
行っていて、IA64同様なVLIWなアーキ
テクチャだが、高性能なコンパイラのおかげで
西側のサーバ用CPUなみのスペックとか

>>262>300
7/6
【日本凄い】「富岳」スパコン世界一で「日の丸半導体」復活の狼煙
http://matsuri.5ch.net/test/read.cgi/morningcoffee/1594045283/

　http://www.sim.gsic.titech.ac.jp/Japanese/Gallery/index.html

今の流体のシミュレーションってすごいんだな。
昔は2次元で円筒を過ぎる一様な流れ（定常解）を計算するのにも
人力で数年もかけていたというのに。

ソフトにもっと注力しないかぎり、決して日本は世界一流にはなれないと思う。
OSもサーチエンジンも言語もみな舶来のものばかり。

>>371
16bit CPU程度の簡単なものならFPGAでできると思うよ
SRAMタイプのFPGAならコンフィグレーションROMを切り替える事で何でもありあり

>>380
FPGAでCPU作ってなんの意味があんのよ？

FPGA連携CPUとかが出てるようだし
コアな部分は高性能CPUで
アレンジが必要なところはFPGAで済ます。

インターフェイスがいじれると
自由度が広くなる。

出たw
できるできないの話ししてるのに何の意味ガーとか言う奴

>>383
あほ、「速度が必要な(>>371)」CPUをFPGAで作る意味がないと言っとるのだ。

>>50
亜也虎

FPGAて通信とか音声とかビットストリーム系の比較的低速なデータに対しては有効だけれど画像になると固定ハードウェアでないと速度が追い付かないからな。

>>384, >>386
いつの時代の知識で止まってるんだよw
https://www.fsi-embedded.jp/results/5295/

>>387
また馬鹿が涌くし

馬鹿としか言えない老害
哀れやのう…

>>366
1つのCPUじゃ無理だけど、富士通が設計上やってることはそれにちかいんやで
>>365に書いてあるとおり、ARMはとっかえひっかえする部分

どうせどんなCPUでも並列処理させるんだし
ソフトや料金が使いやすければそれで良いよ

>>389
FPGAで最速CPU作ってみろや、知障

速度が必要 ⇒ 最速
バカはこれだからw

わかりやすくPCMARK10と3DMARKのスコアだせよ

最近3950Xと10900Kに2080Ti入れたパソコン組んだがベンチ計るのに使った程度で
使う用途は動かさないともったいないからたまにYOUTUBEみたりするくらいやね

>>393
速度が必要なスパコンのCPUをFPGAでなら作れるんじゃないか、って話なんだが、馬鹿過ぎて理解しとらんだろ。

画像から物体検出しようなんて考えると使いまくる

流体とか興味もってコツコツ数式をプログラミングする人も配列をcupyだので高速化する方法を知れば
確かに速いなあと納得する

>>396
速いコンピューター ⇒ スパコン
速い車と聞いてF1ガーとか言うガキ思考乙w
ちなみに富岳のクロック周波数は2GHz程度だから単体ノードならFPGAでも作れるぞ

>>396
>>370-371をもう一度良く嫁

プログラマブルではない固定機能ブロックを何千ブロックも
搭載してるLSIも「FPGA」って呼んでるわな

>>398
>速いコンピューター ⇒ スパコン
ここスパコンのスレだぞ、どアホ。

>ちなみに富岳のクロック周波数は2GHz程度だから単体ノードならFPGAでも作れるぞ
だから、出来るってんなら作ってみろや。

>>399
はあ？

ケルビンヘルムホルツ不安定性雲
がこの前観察されたみたいだね

https://www.youtube.com/watch?v=ESBrkRli0K8

昔は
「こういうのはコンピュータでも出せないんだぜ〜」って
得意になって書いてる奴がいたが
今はそこらのPCでも出来てしまうと

>>401
> だから、出来るってんなら作ってみろや。
すでにその手の試みがなされてることも知らんのか？

近い将来、メニーコア型の汎用マイクロプロセッサでは計算性能の向上が困難になるといわれている。
この問題を解決する方法の一つとして、対象計算問題を専用の回路に変換し、回路再構成可能デバイスFPGA を用いて専用の計算加速機構を実現する試みが注目を集めている。
https://www.r-ccs.riken.jp/jp/overview/lab/prt.html

Kelvin-Helmholtz Instability, CFD Analysis ∇ OpenFOAM®
2015/04/26
https://youtu.be/Nx4boZ2c974

Rayleigh-Taylor Instability
2014/11/18
https://youtu.be/bW4526vHnY0

Mixing Physics Science Experiment　2013/01/11
https://youtu.be/NI85oC-3mJ0

2D High-resolution Rayleigh-Taylor Instability in UHD (4K, 2160p)
2010/10/05
https://youtu.be/P8Cs2tO5w74

pyro simulation of a single-mode Rayleigh-Taylor instability
2013/06/22
https://youtu.be/P4zmObEYCOs

>>403
それCPUじゃねぇし。

>>407
だから汎用CPUじゃ間に合わなくなってきてるからFPGAで専用回路を動的に組むって話な

>>408
話が噛みあわんな。
はよ、最速** CPU ** をFPGAで作ってみせろや。

>>409
なら金出せや

>>410
うわ、乞食か

>>411
金も出さずになにか作ってほしいとか言う方が乞食だろw
ごたく言う前にFPGAでできない理由の一つでも書けよ