電腦領域正在積極嘗試用大量電腦的「分佈式」計算來分擔計算處理任務。在全球個人電腦客戶的協助下解析新冠電腦病毒蛋白質結構的分佈式計算專案「Folding@home(FAH)」,實施了連最尖端的超級計算機都還沒達到的「EXA級」計算能力。
2020年6月份,在全球超級計算機性能榜單「TOP 500」中,日本理化學研究所與富士通開發的「富嶽」憑藉每秒41.5京次(1京爲1萬億的1萬倍)的計算速度登上榜首。預計性能再提高1位數,計算速度超過EFLOPS(每秒的浮點運算次數、相當於每秒100京次)的機器會在2021年以後亮相。
分佈式計算專案「Folding@home」的操作畫面
與此同時,FAH的研究團隊也與6月底發佈了有關冠狀病毒蛋白質結構解析的論文。其中,該專案的運算處理能力的峰值性能達到了1.01EFLOPS,「史上首次實施了EXA級計算」。
此次在特定期間使用的CPU核心爲480萬個,GPU(影像處理半導體)爲28萬個。研究團隊以此爲基礎,估算了最保守的峰值性能。
分佈式計算也稱爲網格式運算,除FAH之外還有很多其他組織在推進,比如美國加州大學伯克利分校1999年起動的利用射電望遠鏡探索外星智慧生命訊號證據的「SETI@home」(2020年3月結束)等。此次呼籲全球針對新冠電腦病毒採取對策的專案得到了很多人的響應,證明這種方法具有超越最先進的超級計算機的潛力。
在電腦的歷史上,集中式處理與分散式處理一直交替出現。在所有物品都聯網的IoT時代,名爲「邊緣計算」的分散式系統越來越多地受到關注。高速低延遲的新一代通訊標準「5G」就是支援分散式處理的技術。
負責邊緣計算的伺服器等計算資源被大量配置後,或許會出現利用這些資源的新的分佈式計算。分佈式計算機系統正在迎來新的階段。
日文:吉川和輝,《日經產業新聞》編輯委員,2020年9月17日
中文:JST客觀日本編輯部