現在、アメリカ、欧州、中国でエクサスケールを目指して数百ペタフロップスの性能を持つスパコンの開発が進められています。スパコンの目的は最先端の計算科学の様々なアプリケーションを実行することにより諸分野の科学を発展・推進することですが、アプリケーションの必要とする性能は様々です。必要な性能を代表するものとしてベンチマークプログラムが性能評価には用いられます。一方、ベンチマークの結果が実際のアプリケーションの性能を反映しない場合や結果の解釈に問題がある場合があります。最近のスパコンの開発動向とこれまでのベンチマークの歴史・種類について解説するとともに、ベンチマークによる性能評価の問題点について解説します。

世界で最も高速なスパコンを評価するプロジェクトとしてTOP500があります。TOP500は、1993年に発足しましたが、用いられているベンチマークプログラム(BMT)：LINPACKが、演算性能の評価に重きを置いているために、近年、実アプリケーションとの乖離が指摘されることもありました。そこで、実アプリケーションで使われる計算手法の性能評価に重きを置いたBMT:HPCGが提案されています。「京」は、2011年にTOP500で世界1位、2014年にHPCGで世界2位を獲得しました。現代のスパコンの特徴から見たBMTの特性と、高い性能を引き出すBMTのチューニングへの挑戦について話をします。

Graph500は2010年から新しく始まったグラフ解析性能を競うベンチマークであり、スパコンの性能を測る新しい指標として注目されています。我々はこれまで「京」を用いたGraph500へ過去3年間に渡って挑戦してきており、2015年7月に更新されたランキングでは世界1位を達成しました。今回はTOP500などの他のベンチマークとの比較を通じてGraph500ベンチマークについて概略を説明します。

2015年6月にGreen500で世界１位を獲得した、理化学研究所情報基盤センターのShoubuシステムの、エネルギー効率が高いスーパーコンピュータの根幹であるExaScaler(高密度基板実装や液浸システム)やPEZY-SCチップ(演算アクセラレータ)などの構成要素の説明や、その開発の経緯、そして、Shoubuシステムの構築に到った経緯や実際の構築や立ち上げなどの状況を説明。そして、Shoubuシステムの応用分野への適用や長期運用での評価など、今後の展望を紹介します。