スパコン市場とプロセッサ【前編】

Intel、AMDではなく「Arm」がスパコン用プロセッサで勢力を伸ばす理由

スーパーコンピュータ用のプロセッサの主流はIntelとAMDだが、これにArmが食い込もうとしている。存在感を高める中国企業の出方次第で、この市場の形勢は一気に変わる可能性がある。

公開 2019年07月22日 05時00分

著者

Patrick Thibodeau

[TechTarget]

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　世界で最も高性能なスーパーコンピュータ（スパコン）の上位500台に占める台数で、中国が間もなく5割に達しそうだ。

　10年前の2009年は、世界のスパコンの性能ランキング「TOP500」にランクインした中国製の台数は21台にすぎなかった。2019年6月に発表されたTOP500では、219台もの中国製のスパコンがランクインした。この増加ペースが続けば、2021年には中国製のスパコンが占める台数はTOP500全体の半数に達する見通しだ。

　中国は、国産のチップ（集積回路を搭載した半導体基板）製造技術と米国ベンダーのプロセッサを使用してスパコンを構築している。TOP500にランクインする高性能なスパコンに搭載されるプロセッサとしては、IntelとAMDが主流だが、Armが近い将来、その存在感を高める可能性がある。これはArmがNVIDIAと提携したためだ。

　NVIDIAは2019年6月に、ArmアーキテクチャベースのCPUを自社のGPU（グラフィックス処理プロセッサ）で利用できるようにすると発表した。NVIDIAのGPUは、スパコンで広く使われている。2019年6月のTOP500のトップ10を占めるスパコンのうち5台が、NVIDIAのGPUを採用している。GPUは負荷の高い数学の計算を、CPUより高速に、かつ低コストで処理できる。

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スパコン向けプロセッサの新勢力

　「多数のスレッド（CPU利用の単位）を並列で実行したい場合、ArmベースのCPUが非常に効果的だ。各スレッドの消費電力も、『x86』アーキテクチャの汎用（はんよう）型CPUの同等スレッドよりも小さい」と、調査会社Insight 64の主席アナリスト、ネーサン・ブルックウッド氏は指摘する。

　Armはスパコン用プロセッサ市場では新勢力だ。地政学的な恩恵を受けて勢力を増す可能性があると、ブルックウッド氏は語る。ArmベースCPUのライセンスを利用する企業は、カスタムした独自のプロセッサを作ることができる。

　中国は、スパコン用x86ベースCPUの輸入を米国から制限されることを懸念していると、ブルックウッド氏は指摘する。そのため中国は輸入先の多様化に動いており、その中には「RISC-V」といった別アーキテクチャのCPUが含まれる。とはいえ「より有望だと中国の企業が判断すれば、ArmベースのCPUを採用する可能性もある」（ブルックウッド氏）。

　スパコンは、製品開発や科学研究、国防に不可欠だと考えられている。スパコンは、新しい技術や薬品の開発・テスト、気象、人工知能（AI）など複雑な計算が求められる研究に使用できる。

　NVIDIAは、スパコン分野でArmベースCPUの採用が拡大すると考えているようだ。

　「短期的にはx86ベースCPUが引き続き大部分のシェアを占めるだろうと予想している」と、NVIDIAでマーケティングディレクターを務めるパレシュ・カーリャ氏は語る。だがスパコン分野ではArmベースCPUへの関心が高まっているようだ。「米国、欧州、日本でこれを裏付けるスパコンの開発プロジェクトが進行している」と、カーリャ氏は語る。さらにカーリャ氏は「スパコン業界は、CPUの新たな選択肢を求めている」と付け加える。

　後編では、世界のスパコン市場における勢力争いにテーマを広げて考察する。

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スパコン市場とプロセッサ

スーパーコンピュータの性能ランキング「TOP500」で、中国が米国を追い上げている。こうした中で、Arm製のプロセッサの存在感が高まる可能性がある。激動するスーパーコンピュータ市場の勢力争いを追う。

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Patrick Thibodeau

人材管理とERP（統合業務）パッケージの分野を主に取材している。20年以上、企業IT分野の記者として活躍し、IT専門メディア「Computerworld」「InformationWeek」の他、雑誌『Federal Computer Week』（FCW）に記事を掲載。American Society of Business Publication Editors（ASBPE：米国ビジネス出版編集者協会）から全米ジャーナリズム賞を複数回受賞している。