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*!2018

124

1

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平成３０年度予算額（案） ：5,630百万円：6,700百万円）：5,630百万円

ポスト｢京｣の開発（平成２９年度予算額
平成３０年度予算額（案）（平成２９年度予算額｣の開発：6,700百万円）

背景・課題〇 スーパーコンピュータは、理論、実験と並ぶ科学技術第３の手法であるシミュレーションの強力なツールであり、国民生活の安全・安心や国際競争力の確保のための先端的な研究に不可欠な研究情報基盤である。

ンピュータは、理論、実験と並ぶ科学技術第３の手法であるシミュレーションの強力なツールであり、国民生活の安全・安【成長戦略等における記載】（未来投資戦略2017）
力の確保のための先端的な研究に不可欠な研究情報基盤である。
〇 高精度・高 シミュレーションを実現する最先端スーパーコンピュータの利用に係る研究開発とその産業利用の促進

ける記載】（未来投資戦略2017）

事業概要
シミュレーションを実現する最先端スーパーコンピュータの利用に係る研究開発とその産業利用の促進

FY2014 FY2015 FY2016 FY2017 FY2018 FY2019 FY2020 FY2021（H26） （H27） （H28） （H29） （H30） （H31） （H32） （H33）【事業の目的】

試作・詳細設計
製造・調整 運用〇 我が国が直面する課題に対応するため、2021年～22年の運用開始を目標 システム 基本設計
FY2014 FY2015 FY2016 FY2017 FY2018 FY2019 FY2020 FY2021に、世界最高水準の汎用性のあるスーパーコンピュータの実現を目指す。
（H26） （H27） （H28） （H29） （H30） （H31） （H32） （H33）
アプリケーション【事業の概要】アプリケーション開発・研究開発

実証

面する課題に対応するため、2021年～22年の運用開始を目標 システム 基本設計
【システムの特色】〇 システムとアプリケーションを協調的に開発することにより、水準の汎用性のあるスーパーコンピュータの実現を目指す。

試作・詳細設計
製造・調整 運用
★ 平成30年度秋頃（予定）の中間評価を踏まえ、製 段階
アプリケーション開発・研究開発
実証
世界最高水準の汎用性、最大で「京」の100倍のアプリケーション世界最高水準のアプリケーションへの移行を最終的に判断。
実効性能を目指す。
★消費電力性能〇 アプリケーションの対象として、健康長寿、防災・減災、エネル★ 平成30年度秋頃（予定）の【システムの特色】★計算能力
アプリケーションを協調的に開発することにより、ギー、ものづくり分野等の社会的・科学的課題を選定。
理化学研究所★ユーザーの利便・使い勝手の良さ 中間評価を踏まえ、製 段階の汎用性、最大で「京」の100倍のアプリケーション
世界最高水準の計算科学研究機構〇 消費電力：30～40MW（「京」は12.7MW） ○国費総額：約1,100億円★画期的な成果の創出への移行を最終的に判断。
指す。
（兵庫県神戸市）★消費電力性能【期待される成果例】
ションの対象として、健康長寿、防災・減災、エネル
気象ビッグデータ解析により、 ★計算能力
高 ・高精度な創薬シミュレー
燃料電池の電流・電圧性能を予測・飛行機の実機試験を一部代替し、くり分野等の社会的・科学的課題を選定。
理化学研究所
局地的豪雨を的確に予測ションの実現
高性能化
も 開発期間・コストを大幅に削減
気★ユーザーの利便・使い勝手の良さ
創燃
計算科学研究機構
0～40MW（「京」は12.7MW）○国費総額：約1,100億円の象
薬料
基例】 盤

創薬シミュレー・気候★画期的な成果の創出
電池

気象ビッグデータ解析により、局地的豪雨を的確に予測

づ
くり（兵庫県神戸市）

燃料電池の電流・電圧性能を予測・飛行機の実機試験を一部代替し、高性能化
も 開発期間・コストを大幅に削減
電気自動車のモーターや発電機の医療ビッグデータ解析で、個人の地震の揺れ・津波の進入・市民の宇宙でいつどのように物質が創ら
気
燃の象
ための永久磁石を省レアメタル化
がん・心疾患予防と治療支援を実現
避難経路をメートル単位でシミュれたのかなど、科学の根源的な問
料
個
高地
づ
・で実現
レーション
いへの挑戦
別性
電震
気
く 宇化
能池・候
り 宙
防医材
療

災料

電気自動車のモーターや発電機のータ解析で、個人の地震の揺れ・津波の進入・市民の予防と治療支援を実現
避難経路をメートル単位でシミュ 高 ための永久磁石を省レアメタル化 地 
20181 24 宇宙でいつどのように物質が創ら 3れたのかなど、科学の根源的な問 2 "!

「京」、HPCI及びポスト「京」に関する今後のスケジュール（ポスト｢京｣12か月延伸ケース）
2016年度

2017年度

2018
年度

2019
年度

2020
年度

2021
年度

2022
年度-

参考資

関｢京｣の運用
運用
｢京｣課題

H28A

H29A

H28B
ポスト｢京｣
システム開発

H29B

H30A
H30B

未定

資製造
（量産）
コスト・性能評価(文科)■ 中間評価(文科) ◆ ◆中間評価(CSTI)
詳細設計

ポスト｢京｣
システム情報開示

重点課題実施機関向けシミュレータ環境の提供

HPCIユーザ向け性能評価環境の提供

ポスト｢京｣
システム情報公開資５

Early Access
Program

最適化手引き執筆開始＆順次公開

Armv8A+SVE
ポスト｢京｣
重点課題
アプリ開発

５

ノード仕様・全体性能

本格実施フェーズ

HPCI
第２階層の整備状況と計画運用

重点課題実施機関向けコデザイン情報

萌芽的課題実施機関向けシミュレータ環境の提供

HPCI
第２階層の課題

設置・調整

成果創出フェーズ

各大学及び研究機関における計画に基づき適切に整備（マシン数が多いためここでは省略）

H28HPCI 

H29HPCI

H30HPCI

H31HPCI #20181

H32HPCI

24$

資

H33HPCI

資3

, FX100, A9=, Oakforest-PACS-


FX100

Post-K

Oakforest-PACS

SPARC64VIIIfx

SPARC64XIfx

A64FX

KNL

Cores

8

16x2+2=34

12x4+2or4=50or52

68

Gflops

128

1011

2700+

3046

SIMD (bit)128256

512

512

Cache

6MB

12MB/16cores

8MB/12cores

1MB/2cores

Memory (GB)

16GB32(HMC)

8x4=32(HBM2)

16(MCDRAM)/96(DDR4)

Memory (GB/s)

64480

1024

480(MCDRAM)

Interconnect

Tofu (4x5GB/s)

Tofu2 (4x12.5GB/s)

TofuD (6x6.8GB/s)

OmniPath (12.5GB/s)

Processor

A9=

"Ihttp://pr.fujitsu.com/jp/news/2018/08/22-1.htmlJ+n5073-B>H733H5<6;Dn
3TFlops-n512bit-SIMDn
HBM2,01 BCFn
CPU*/)!- .#
→KNL*&)%1&4G:H7?6=$7G@4E4BH8,.CMG&2, '2(FX100n4n0

¼xye/kx ;ky =Texyif

ky 6¼ 0;`8WeiWeDj.O7u7(3)where Te ; n0 , and h" " "i represent the electron temperature,
the background density, and the flux surface average, respectively. Here, only pure ITG modes are treated by using the ad6 0, and we do not consider
iabatic electron response for ky ¼A. Comparison with the LHD experiment

USkFigure 1 shows snapshots of the perturbed electrostatic
potentials obtained from the simulations at each flux surface
in linear phase of the ITG mode growths and in nonlinear
saturated phase. We perform comparison of the ion transport

>|Duh5gn

rsy>
n5D^XuSHn
gR,uMzNEop;=→@)Gu!

GT5D

GKVMEGAFIG. 1. Snapshots of the perturbed electrostatic potentials / obtained from GKVX simulations at q ¼ 0:46; 0:65 and 0.83
in the LHD high-Ti discharge for (a) linear
ðq¼0:65Þ
phase (t - 18R0 =vti) and (b) nonlinðq¼0:65Þ

ear saturated phase (t - 60R0 =vti).

ðq¼0:65Þ

The value of / is normalized by Ti

ðq¼0:65Þ
q ti=eR0 - 1:06# 10$3 ½kV*, whereðq¼0:65Þ
ðq¼0:65Þ
Ti- 2:2½keV*, vti- 4:6#105
ðq¼0:65Þ½m=s*, q ti
- 1:8 # 10$3 ½m*, andR0 - 3:75½m*.

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{n//In1,000{Ju\ "Q.:9#n|→D|D,T,He,C...
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ITPA*tmnyITERu;=0TtY<.:9#
`3K++
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5JIFT<;9IFG/#-4-ECP2=*nnnnnnnnnnn

20149QJapan-US Exascale Application Workshop O$'-ORNL5GatlinburgP+ 0=ABDFCNL@HKCNEJM1%<3:>* ?1201411Q)1JIFT !OPIQ".5* PI:ChangP
201412QIFG67/#-4< + OPIQP8
20158Q1st US-Japan JIFT-WS O 5P20168Q2nd US-Japan JIFT-WS OORNL5OakridgeP
201610QExascale Computing ProjectOECPP< + OPIQChangP8201611Q)2JIFT !OPIQ".5* PI:ChangP
20178Q3rd US-Japan JIFT-WSOJAEA5P201710QHPC<3:>DOE-MEXT,=@HK1% 0< + 8
20183Q5th DOE-MEXT WSO(&5P20187Q4th US-Japan JIFT-WSOPPPL5PrincetonP6