日本國立研究開發法人理化學研究所(RIKEN,以下簡稱「理研」)日前啟動了現役超級計算機「富嶽」的後續機型開發工作。後續機型的開發代號定為「富嶽NEXT」,計劃在2030年前後投入運行。後續機型除了將模擬中的實際性能表現提升5至10倍外,還要在AI(人工智慧)應用快速普及所需的性能上力爭達到世界頂尖水準。本次開發旨在滿足日益增長的計算資源需求,通過將新機型應用於加速科研進程的「AI for Science」 (科學導向型人工智慧),為日本科技創新引領全球而構築計算基礎設施。

富嶽(供圖:理化學研究所)
2024年6月,日本文部科學省專家委員會彙總的《新一代計算基礎設施相關報告書》明確指出,擁有「富嶽」及其前代超算「京」開發運營維護經驗的理研,應作為核心研發機構承擔此項目。報告書中列入的性能與功能要求包括:(1)引入GPU(圖形處理器)等運算加速太陽能電池模組;(2)實現電源性能的大幅提升;(3)在模擬中達到「富嶽」5至10倍的實際性能表現;(4)在AI學習及推理所需的性能向度,實現全球頂尖水準的實際性能表現等。
基於上述方針,理研於2025年1月22日宣佈啟動「富嶽NEXT」的開發工作。這項原定於下一年度啟動的計劃,在本年度的綜合經濟對策和補充預算推動下得以提前實施。計劃的開發經費尚未確定,後續將選定合作開展基礎架構設計的企業合作夥伴。2025年4月,理研計算科學研究中心(神戶市)將設立開發的核心機構「新一代計算基礎設施開發部門」,並將與國內外研究機構展開合作。
目前運行中的「富嶽」由理研與富士通公司聯合開發。設備安裝在理研計算科學研究中心原超算「京」(2012年9月至2019年8月期間運行)的舊址,經過2020年4月起的試運行,於2021年3月投入全面運行。除文科省的「成果創出加速計劃」外,「富嶽」在公開徵集項目及國家重大課題等領域的應用正在普及。在超算計算速度全球排行榜「TOP500」中,2020年6月,「富嶽」作為日本研發的超級計算機時隔八年半重奪榜首,截至2021年11月實現了四連冠。雖然它在去年11月的榜單中排名降至第六位,但在產業應用與圖形解析兩項指標上連續十屆蟬聯第一,彰顯出強大的實用性能。
「富嶽NEXT」的開發將實現兩大目標:可供所有領域的產學官用戶使用,並確保既往的應用程序可持續相容使用。研究團隊還將推進基於量子力學計算的量子計算機與傳統型超算的整合工作。開發過程中,還將運用本土技術推動產業競爭力提升和專業人才培養,並在必要時開展國際合作。
從「京」退役到啟用「富嶽」,日本國內計算資源縮減的「空窗期」持續約一年半。在此期間,通過呼叫大學等研究機構的超算資源滿足科研需求。鑑於超算的應用普及與「富嶽」作用的日益重要,本次研發將對包括安裝場所在內的技術對策進行討論,以求最大限度地避免出現空窗期。
出任新一代計算基礎設施開發部門負責人的慶應義塾大學理工學部教授近藤正章(兼任理研計算科學研究中心新一代高性能架構研究團隊負責人)表示:「我們並不考慮追求(TOP500等)特定指標中的第一名為目標。我們的核心訴求在於構建應用優先型、可產出科學成果的系統。並希望將其打造成易於使用,易於發揮性能,尤其是易於整合AI與模擬的系統。」
原文:JST Science Portal 編輯部
翻譯:JST客觀日本編輯部
【相關鏈結】
理化學研究所新聞稿:「啟動超級計算機‘富嶽’新一代新型旗艦系統的開發與建設工作」
文部科學省:「關於新一代計算基礎設施相關報告書的最終彙總」