富岳が共用利用されている74件のプロジェクト

　では、富岳では、どんな形で共用利用されているのだろうか。

　富岳をはじめとするHPCI全体の課題選定などを行うRISTによると、現在、富岳では年2回の定期募集が行われており、富岳以外のHPCIでは年1回の募集を行っている。

　定期募集の特徴は、比較的多くの計算資源を利用できる点である。富岳の定期募集では、「一般課題」「産業課題」「若手課題」が設定され、1課題あたりの最大利用可能資源量は、一般課題では1時間あたり1000万ノード、産業課題では800万ノード、若手課題では500万ノードだ。一般課題で利用できる1時間あたり1000万ノードというのは、約1100台のサーバーを1年間利用できるのと同じ規模になる。

　RIST神戸センターの奥田副センター長によると、「一般課題では、国が重点的に推進すべき課題を優先的に採択する制度が用意されている。21年度は感染症対策に資する研究開発と、次世代コンピューティングに資する基盤研究開発がそれに該当し、A期では9件が選定されている」という。
 
　一方、随時募集では、少量の計算資源を、比較的短期間の審査で利用可能になる。ここでは「機動的課題」「試行課題」「有償課題」を募集しており、応募はいつでもできる仕組みだ。機動的課題では四半期ごとに選定を行い、1時間あたり100万ノードの利用が可能となっている。試行課題は、一般課題および産業課題の利用を対象にしており、応募ごとに短期間で資格審査を実施し、1時間あたり10万ノードの利用が可能だ。1時間あたり10万ノードの資源量は、約140台のサーバーを1カ月間利用するのに匹敵する。

　また、付加価値サービスなどを提供する有償課題も、応募ごとに短期間の審査を随時実施する。なお、有償課題で利用可能な資源量は現在検討中だという。有償課題では、優先実行や定額制、占有利用、成果公開免除などのメニューも用意する予定だ。「富岳では、タイムリーに利用できる資源量を増やすことにしており、京の2.5倍にあたる、全資源量の5％をこれに割り当てている」という。

　A期で採択された74件の内訳をみると、代表者がこれまでHPCIを利用したことがあるとの回答は77.0％に達しており、新規の利用者は4分の1にとどまっている。また、74件のうち、AIおよびデータサイエンスに関する課題が全体の20％を占めており、さらに約半分のプロジェクトが、何かしらの形でAIやデータサイエンスに関係しているという。

　74件をテーマ別にみると、数理科学が1件、物理・素粒子・宇宙が11件、物質・材料・化学が17件、工学・ものづくりが19件、バイオ・ライフが12件、環境・防災・減災が8件、情報・計算機科学が4件、エネルギーが2件となっている。

　富岳を産業利用している1社に、住友ゴム工業がある。同社では自動車用タイヤの材料研究や実験計測などに富岳を応用し、分子運動に加えて、化学変化まで表現できるゴム材料のシミュレーションを行うほか、市場データとの連携も視野に入れている。「タイヤは10種類以上の材料から作られており、化学反応により構造も変化する。一方で、利用者がどんな使い方をしているのかがセンサーデータなどを通じて理解できれば、材料の進化にもつなげられる。だが、材料データと市場データを同化させるためには、膨大な計算量が必要になる。そこに富岳を利用する」と同社は説明する。タイヤがガソリン車の燃費に与える影響は20％だが、EV車になると40％になる。高い安全性能とグリップ性能、高効率なエネルギー対策のバランスを高い次元で実現するためのタイヤの材料開発につなげる考えだ。

社会課題解決、国際競争力向上など幅広い分野で富岳の活用に期待

　RISTでは、20年10月から富岳上でソフトウェアの動作確認や移植、性能確認などを行う目的で「利用準備課題」を募集しており、21年2月末の募集終了までに100件近い応募があり、その中から91件を採択したことも明らかにしている。

　「当初は50件程度の応募を予想していたが、それを大幅に上回る応募数であり、京を利用したことがない人たちが応募の中心となっていた」（RIST神戸センターの奥田副センター長）。利用準備課題に採択された課題の49.5％が新規の応募であり、海外からの利用が19％を占め、特にシンガポールや米国からの利用が目立ったという。

　利用準備課題においても、14％をAIおよびデータサイエンスに関する課題が占めており、「富岳からロボットを制御したり、工作機械のデジタルツイン、エージェントベースの経済モデルの構築、マクロ経済モデルのパラメータ推定など、これまでの京ではほとんど見られなかった新たな利用に挑戦する課題も出ていた。Society 5.0に関する課題も増えている」（RIST神戸センターの奥田副センター長）という。

　そして、富岳の共用利用の定期募集の第2回目として、4月13日に受付を開始し、5月13日に課題申請書の受付を締め切ることになる。その後、審査を行い、8月中旬に課題選定結果を発表する予定だ。課題実施期間は21年10月1日～22年9月30日の1年間となる。

　今回は、一般課題、若手課題、産業課題を募集対象課題とし、一般課題では、政府の方針などを踏まえ重点的に推進する研究分野を重点分野として募集する。重点分野として設定されるテーマはA期募集に引き続き、「感染症対策に資する研究開発」と「次世代コンピューティングに資する基盤研究開発」となる。

　なお、富岳を除くHPCIの利用に関する募集については年1回の定期募集だが、産業利用は随時募集している。産業試行課題、産業有償課題、臨時募集課題がテーマで、応募ごとに短期間の審査を行う。また、臨時募集課題については、社会的に重要かつ緊急に推進すべき課題を公募しており、21年度は、新型コロナを含む感染症対策に対応する課題募集が対象になっている。

　いよいよ富岳の共用が始まった。そして、富岳を頂点とするHPCI全体での活用も同時に促進されることになるだろう。新型コロナ対策を含めた社会課題の解決、日本全体の生活水準の引き上げ、国際競争力の強化など、幅広い領域での貢献が期待される。

　日本が情報分野において高い技術力を持ち、世界をリードしていることは証明された。これを使いこなすことができるかがこれからの課題となる。

富岳共用開始でテープカット　理研の松本理事長「国民に愛される富岳に」

　21年3月9日の富岳の共用開始に合わせて、それを記念したオンラインイベント「HPCIフォーラム～スーパーコンピューター『富岳』への期待～」が、同日に開催された。理化学研究所計算科学研究センター（R-CCS）と、高度情報科学技術研究機構（RIST）が主催。イベントでは、富岳を設置している理研の松本紘理事長が、「富岳が科学の大海原に向けて出発することになる。今後、国民に愛される富岳になりたい」とし、富岳の共用開始を宣言した。
 
　また、RISTの田島保英理事長は、「AIやビッグデータなど、計算科学の適用範囲が広がるなかで、超高性能計算機の富岳が本格稼働することは、新たな時代の訪れを感じる。富岳が広く深く使われ、生命、生活、産業といった点からも社会全体を一新するような成果を期待している」と述べた。

　さらに、ビデオメッセージを寄せた文科省の萩生田大臣は、「富岳はひと足早い山開きを迎えることになる。研究者はもちろん、産業界の方々にも、富岳の世界トップクラスの性能を最大限に引き出し、まだ誰も登ったことがない頂を目指して大いに活用してもらいたい」とし、「富岳を国民共有の財産として、次世代科学技術を担う若手研究者はもちろん、GIGAスクール元年を迎える児童生徒にも世界一の性能を体験してほしい。富岳が国民に愛され、期待に応えていくことを祈念している」と語った。

　そして、富士通の時田隆仁社長は、「富岳の開発には多くの挑戦を伴った。必要とする性能を実現するために開発途中でCPUのプロセスルールを7nmに変更したり、新型コロナの広がりにより、部材の供給が滞るという困難にも直面した。開発を担当した富士通にとって、今日を迎えられたことは喜びもひとしおだ」と述べ、「富岳が本格的に利用され、Society 5.0を支える新たなイノベーションや価値を創出する基盤として、多くの課題解決につながる成果を生み出すことに期待している」と語った。
 
　なお、同イベントでは、スーパーコンピューター推進議員連盟の甘利明会長、渡海紀三朗幹事長、兵庫県の井戸敏三知事、神戸市の久元喜造市長も挨拶。関係者によるテープカットも行われた。