平成２６年６月２４日
理化学研究所
東京工業大学
ユニバーシティ・カレッジ・ダブリン
科学技術振興機構（ＪＳＴ）
理化学研究所（野依 良治 理事長）と東京工業大学（三島 良直 学長）、およびアイルランドのユニバーシティ・カレッジ・ダブリン（Ａｎｄｒｅｗ Ｊ Ｄｅｅｋｓ学長）は、大規模グラフ解析（互いに関連性のある複雑なデータの分析）に関するスーパーコンピュータの国際的な性能ランキングであるＧｒａｐｈ５００※）において、スーパーコンピュータ「京（けい）」注１）による解析結果で第１位を獲得しました。これは、東京工業大学 博士課程（理化学研究所 研修生）の上野 晃司 氏らによる成果です。
大規模グラフ解析の性能は、大規模かつ複雑なデータ処理が求められるビッグデータの解析において重要となるもので、今回のランキング結果は、「京」がビッグデータ解析に関する高い能力を有することを実証するものです。
※）ドイツのライプツィヒで開催中のＨＰＣ（ハイパフォーマンス・コンピューティング：高性能計算技術）に関する国際会議「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｕｐｅｒｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＩＳＣ）２０１４」で６月２３日（日本時間６月２４日）に発表。前回（２０１３年１１月）のランキングでは、「京」は第４位。
本日公開されたＧｒａｐｈ５００の上位１０位は以下の通りです。
| 順位 | システム 名称 |
設置場所 | ベンダー | 国名 | ノード数 | プログラム スケール |
GTEPS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| １ | K computer | 理研 計算科学研究機構 | 富士通 | 日 | 65536 | 40 | 17977 |
| ２ | Sequoia | ローレンス・リバモア研 | IBM | 米 | 65536 | 40 | 16599 |
| ３ | Mira | アルゴンヌ研 | IBM | 米 | 49152 | 40 | 14328 |
| ４ | JUQUEEN | ユーリッヒ研 | IBM | 独 | 16384 | 38 | 5848 |
| ５ | Fermi | CINECA | IBM | 伊 | 8192 | 37 | 2567 |
| ６ | 天河２A | 国防科学技術大学 | NUDT | 中 | 8192 | 36 | 2061 |
| ７ | Turing | GENCI | IBM | 仏 | 4096 | 36 | 1427 |
| ７ | Blue Joule | ダーズベリー研 | IBM | 英 | 4096 | 36 | 1427 |
| ７ | DIRAC | エジンバラ大学 | IBM | 英 | 4096 | 36 | 1427 |
| ７ | Zumbrota | EDF社 | IBM | 仏 | 4096 | 36 | 1427 |
| ７ | Avoca | ビクトリア州生命科学計算 イニシアティブ |
IBM | 豪 | 4096 | 36 | 1427 |
近年活発に行われるようになってきた実社会における複雑な現象の分析では、多くの場合、分析対象は大規模なグラフ（節と枝によるデータ間の関連性を示したもの）として表現され、それに対するコンピュータによる高速な解析が必要とされています。例えば、インターネット上のソーシャルサービスなどでは、「誰が誰とつながっているか」といった関連性のある大量のデータを解析するときにグラフ解析が使われます。また、サイバーセキュリティや金融取引の安全性担保などのためにもグラフ解析が使われています。このような社会的課題に限らず、脳神経科学における神経機能の解析やタンパク質の相互作用分析などの科学分野においてもグラフ解析が用いられ、応用範囲が大きく広がっています。こうしたグラフ解析の性能を競うのが、２０１０年から開始されたスパコンランキング「Ｇｒａｐｈ５００」です。
ＴＯＰ５００注２）においては、「京」は２０１１年（６月、１１月）に第１位、その後、２０１３年（６月、１１月）は第４位になりました。２０１４年６月２３日に公表された最新のランキングでも引き続き第４位に位置付けています。
ＴＯＰ５００では、規則的な行列演算である連立一次方程式を解く計算速度（ＬＩＮＰＡＣＫ注３））でスーパーコンピュータを評価していますが、Ｇｒａｐｈ５００ではグラフの幅優先探索（１秒間にグラフのたどった枝の数（Ｔｒａｖｅｒｓｅｄ Ｅｄｇｅｓ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ；ＴＥＰＳ））という複雑な計算を行う速度で評価されており、計算速度だけでなく、アルゴリズムやプログラムを含めた総合的な能力が求められています。
今回Ｇｒａｐｈ５００の測定に使われたのは、「京」が持つ８８，１２８台のノード注４）の内の６５，５３６台で、約１兆頂点、１６兆枝から成る大規模グラフに対する幅優先探索問題を０．９８秒で解くことに成功しました。ベンチマークのスコアは１７，９７７ＧＴＥＰＳ（ギガテップス）です。Ｇｒａｐｈ５００第１位獲得は、「京」が科学技術計算でよく使われる規則的な行列演算によるだけでなく、不規則な計算が大半を占めるグラフ解析においても高い能力を有していることを実証したものであり、幅広い分野のアプリケーションに対応できる「京」の汎用性の高さを示すものです。また、それと同時に、高いハードウェアの性能を最大限に活用できる研究チームの高度なソフトウェア技術を示すものと言えます。「京」はこれまでも５，５２４ＧＴＥＰＳの性能を達成しており、第４位に位置づけられていましたが、今回「ポストペタスケールシステムにおける超大規模グラフ最適化基盤プロジェクト」研究チームによってアルゴリズムおよびプログラムの改良が行われ、大幅な性能向上を達成することができました。
大規模グラフ解析においては、アルゴリズムおよびプログラムの開発・実装によって今回のように性能が飛躍的に向上する可能性を示しており、今後も更なる性能向上を目指していきます。また、上記で述べた実社会の課題解決および科学分野の基盤技術へ貢献すべく、スーパーコンピュータ上でさまざまな大規模グラフ解析アルゴリズムおよびプログラムを研究開発していきます。
なお、本研究の一部は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業 ＣＲＥＳＴ「ポストペタスケール高性能計算に資するシステムソフトウェア技術の創出」（研究総括：米澤 明憲（独立行政法人 理化学研究所 計算科学研究機構））における研究課題「ポストペタスケールシステムにおける超大規模グラフ最適化基盤」（研究代表者：藤澤 克樹 九州大学、 共同研究者：鈴村 豊太郎 ユニバーシティ・カレッジ・ダブリン）および「ビッグデータ統合利活用のための次世代基盤技術の創出・体系化」（研究総括：喜連川 優（国立情報学研究所））における研究課題「ＥＢＤ：次世代の年ヨッタバイト処理に向けたエクストリームビッグデータの基盤技術」（研究代表者：松岡 聡 東京工業大学）の一環として行われました。
干場 真弓（ホシバ マユミ）
理化学研究所 計算科学研究機構 広報国際室
Tel：078-940-5623 Fax：078-304-4964
E-mail：
松尾 浩司（マツオ コウジ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 ＩＣＴグループ
Tel：03-3512-3526 Fax：03-3222-2064
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理化学研究所 広報室 報道担当
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東京工業大学 広報センター
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科学技術振興機構 広報課
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