日本最速のスーパーコンピュータであるFugakuがAWSで仮想化された理由

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日本の富士山。

世界で最も有名な山峰の1つを登るときに最初に浮かぶのはアクセシビリティではありません。 日本の富士山は高さと幅で有名ですが、富士山に接近するための国家の努力により、初心者登山者も多くの時間をかけずに登ることができます。 今、世界最速のスーパーコンピュータの1つを開発した研究者たち ふくく、Amazon Web Services(AWS)クラウドからアクセスできるスーパーコンピュータを作成しようとしています。 日本の多くの人に馴染みのある名前のフガクは、日本が開発したスーパーコンピュータです。 RIKEN計算科学センター(R-CCS) と協力して 富士通日本政府の国家政策による結果だ。

「ふくくは富士山の別名です。 私たちは富士山が日本で最も高いピークを持っているので、スーパーコンピュータをFugakuと命名しました。 しかし、私たちがより広い社会問題にFugakuを使用したいと思うように、それはまた非常に広範な基盤を持っています.」

基礎科学から実生活への影響まで

スーパーコンピュータは、最速のラップトップより100万倍多くのコンピューティング性能を備えています。 Fugakuは、160,000個のノードと800万個の中央処理装置(CPU)コアを備えた大規模なスーパーコンピュータです。 2021年3月に完成し、本格的な運営を開始した後、Fugakuは社会的ニーズに応えて様々な分野で活用されてきました。

コロナ19ファンデミック期間中、Fugakuは、息を吐くとウイルスがどのように分散するかについての詳細なシミュレーションを実行するために使用されました。 他の例には、薬物候補の検索、経済的、社会的影響の予測、ならびに次世代の太陽電池、海上風力発電、線形降水帯の予測、心臓シミュレータなどがあります。

スーパーコンピュータの背後にあるスーパーリーダーシップ

ラスベガスで開催されたAWS re:Invent 2023に出席した松岡聡博士の写真

AWS re:Invent 2023で、松岡博士はAWSで元の環境を複製したVirtual Fugakuへのセッションを行いました。

AWS re:Invent 2023で、松岡博士はAWSで元の環境を複製したVirtual Fugakuへのセッションを行いました。

松岡博士を外して後学を議論することはできません。 2018年4月にはR-CCS理事に任命され、スーパーコンピュータ開発を総括した。 彼はFugakuの民主化と無限の社会的課題に対する実際のアプリケーションの普及を支える先駆者です。

「富士山は高度が高いにもかかわらず、よく管理された道路と遊歩道があり、誰もが簡単に登ることができます。 これが世界で最も使いやすいスーパーコンピュータであるFugakuの理想的な表現です。 福楽はイノベーションサイクルをはるかに速くするだろう」と松岡博士は言った。

AWS 経由で仮想化

クラウドで科学を行うにはリーダーシップが必要です。 Fugakuがオンプレミスで実行していたとき、「95%の容量があり、絶えずいっぱいでした」と松岡博士は言いました。 Fugakuは、AWSクラウドを介して、より大きなコンピューティングのパフォーマンスと影響力を活用できます。

「これらの科学的結果が広がり、社会に実質的な影響を与えるためには、この160,000ノードマシンを構築するだけでは十分ではありません。 Fugakuの価値は、ハードウェアだけでなく、アプリケーションを含むソフトウェアソリューションにもあります。 これが私たちがAWSと協力して資産をAWSクラウドに拡張した理由です。」と松岡博士は言いました。 「私たちはこのスーパーコンピューティング環境をクラウドに直接注入してアプリケーションを拡張し、単一のシステムよりもはるかに大きな影響を与えました。」

AWSとの連携により、元の環境をAWSにレプリケートするVirtual Fugakuが誕生しました。 Virtual Fugakuは、スーパーコンピュータ用に開発されたソフトウェアをAWSクラウドで変更なく実行する方法を提供します。

AWSのVirtual Fugakuは、企業が機密性を維持したい最先端の研究に簡単に使用できるため、活用範囲が拡大します。 たとえば、新薬の発見と材料開発に使用される分子動力学ソフトウェアGENESISは、2023年12月にAWSで利用可能になりました。 特に、AWSのVirtual Fugakuは、証明中の複雑な計算とシミュレーションでは、オンプレミスよりも2倍速いことが証明されています。 2023年に実施されたコンセプト(POC)。

科学的なワークフローのための道を磨く

「今日の科学は、ワークフローのさまざまなコンポーネントのコレクションです。 科学者がカスタマイズされたワークフローを簡単に構築できるプラットフォームが本当に必要です。 これには、AWSは科学インフラストラクチャに不可欠です。」と松岡博士は言いました。 「これらのハイパースケールノードはAWSの能力も向上させ、より速いイノベーションサイクルのために私たちが一緒にできることがたくさんあります」と彼は付け加えました。

Fugakuは単なるスーパーコンピュータではありません。 これは科学的革新のための触媒であり、コンピューティングの力を社会発展の最前線にもたらします。 そして旅行は続きます。

追加の読書

RMIT大学の研究者たちがどのようにAWSベースのHPCプラットフォームを活用して、分子構造を100倍速く可視化したかをご覧ください。

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Omori Yoshiaki

ミュージックホリック。フードエバンジェリスト。学生。認定エクスプローラー。受賞歴のあるウェブエキスパート。」

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