次世代スーパーコンピュータの開発と利用

1993

1996

2002

2012...

独立行政法人

理化学研究所広範な科学技術分野の基盤となる国家基幹技術
スーパーコンピュータとは様々な分野の大規模科学技術計算を行うための超高速スーパーコンピュータは、自動車や飛行機の設計・製作処理が可能なコンピュータを一般に「スーパーコンピューのための構造解析や流体解析、天気予報のための気象シタ」と呼んでいます。

ミュレーションなど、私たちの暮らしに直接関係する様々なスーパーコンピュータによるシミュレーション（模擬実験）分野で使われており、今後の科学技術の発展に不可欠です。

は、実験、理論と並ぶ研究開発の第３の手法として益々重スーパーコンピュータの開発には、高性能LSIや低電力要になっています。なぜなら、調べようとする対象が複雑あ化などの半導体技術、光通信技術、ネットワーク技術、品質

るいは巨大すぎて解析的な解が求められなかったり、実験管理技術など、エレクトロニクスに関する総合的かつ高度観測にあまりにも多くの時間・費用がかかるので事実上実な技術力が必要です。我が国はこの分野で世界のトップレ験できなかったり、実験条件が極限状況ないし危険（放射ベルにありますが、技術力の維持・向上のために継続的な能・高温など）であるため、あるいは自然、地域、社会などを研究開発が必要です。

対象とするため実験不可能な場合などに、スーパーコンピュータを用いたシミュレーションは非常に有効だからです。

広範な分野での利活用- 次世代スーパーコンピュータが拓く世界 -01

ものづくり

ナノテクノロジー

防災●自動車の安全設計等●迅速な新製品開発●新物質設計●酵素・触媒反応の解明●地震動予測●津波被害の予測

航空・宇宙

ライフサイエンス

地球環境●ロケットエンジン設計●航空機開発●新薬開発●治療・診断技術開発●気候変動予測●エルニーニョ現象の影響予測

原子力天文・宇宙物理●原子力施設丸ごと解析●核融合炉の開発●宇宙の創成過程解明●銀河や惑星の形成過程解明

Next
x -Generation Supercomputer

国家基幹技術「国家基幹技術」とは、国家の総合的な安全保障の向上や世界最高の研究機能の実現を目指して、国家的な大規我が国が必要な時に宇宙空間に人工衛星等を打ち上げる能力を確保・維持模プロジェクトとして集中的に投資する科学技術のことです。

基幹ロケット「H-ⅡA」衛星や海洋探査技術による全球的な観測・監 視 技 術 の開 発 を 行うとともに、これらの観測データを統 合してユ 地球深部探査船ーザーに提供 「ちきゅう」

国の総合科学技術会議は、我が国の科学技術及び産業の競争力の基盤とウラン・プルトニウム等の核燃料の再利用による長 期 的なエネルギーの安定供給を確保
高速増殖原型炉「もんじゅ」

国家基幹技術なる「次世代スーパーコンピュータ」
プ
ロジェクトを「国家基幹技術」と位置づけ、国家的目標と長期戦略を明確にして取り組むこととしています。

最先端・高性能汎用の次世代スーパーコンピュータ（1秒間に1京回の計算性能）を2010年度の一部稼働、2012年の完成を目指して開発するとともに、利用のためのソフトウェアの開発を推進

X 線自由電子レーザー施設 2009 年 1 月 29 日撮影
次世代スーパーコンピュータ施設のイメージ

原子レベルの超微細構造や化学反応の超高速動態・変化を瞬時に計測・分析が可能な世界最高性能の研究施設を整備し、欧米に先んじる成果を創出継続的な最先端・高性能スーパーコンピュータの開発ビジョン
これまで、国家プロジェクトで開発された最先端のスーパーコンピュータシステム（ナショナルリーダーシップシステム）の技術は、全国の計算機システムに展開されてきました。更に、スーパーコンピュータを将来に亘って継続的に開発することにより、我が国の研究開発-基盤の強化と技術力の維持・向上に大きく貢献することが期待されています。

02

次世代スーパーコンピュータ施設の概要
・建 設 地 : 兵庫県神戸市中央区港島南町 7 丁目 1-26（ポートアイランド第 2 期内）
・工事期間 : 平成 20 年 3 月建設開始、平成 22 年 5 月完工予定
・進捗状況 : 平成 22 年 2 月現在、概ね 9 割完成

整備の基本方針

施設の特徴(1) 次世代スーパーコンピュータの性能を最大限引き出す設備・能力の確保(1) 計算機の性能を常時保証できる床耐荷重及び免震構造とするとともに、安定運用に必要な電源設備及び冷却設備を整備(2) 世界最高水準のスーパーコンピューティング研究教育拠点（COE）として相応しい研究・教育環境の整備(2) 共用施設としての運用上の利便性を高めるとともに、研究交流や多様な知識の融合を促進するため、計算機棟と研究棟を整備(3) ランニングコストと環境負荷の低減化(3) 排熱利用の推進や排水処理への配慮などによりランニングコストと環境負荷の低減を実現

計算機棟
研究棟

【計算機棟】○延床面積

約 10,500 ㎡○建築面積

約 4,300 ㎡○構

鉄骨造り地上 3 階地下 1 階（免震構造）

造

【研究棟】

○延床面積

約 9,000 ㎡○建築面積

約 1,800 ㎡○構

鉄骨造り地上 6 階地下 1 階（免震構造）

造

その他、電源を供給する特高受変電設備、計算機の冷却のための冷水を供給する冷却設備、及び環境負荷低減の俯瞰図ための CGS( 自家発電 ) 設備等を設置

写真（計算機棟）

写真（研究棟）理化学研究所 理事長
次世代スーパーコンピュータ開発実施本部 本部長

理化学研究所 次世代スーパーコンピュータ開発実施本部副本部長（開発総括）

野依平尾良治公彦

スーパーコンピュータによるシミュレーションは、様々な分野

計算科学は、理論や実験とは異なるコンピュータによる数値で実験、理論と並ぶ重要な研究手法であり、今後の科学技術シミュレーション という新しい研究手法により、科学技術のあの発展になくてはならないものです。
また、産業界においても、らゆる分野の今後の発展と、わが国の国際競争力の向上に不様々な製品の設計、開発に大きく寄与するものです。我が国

可欠な知識基盤技術となっています。

が将来にわたって科学技術の国際競争力を維持・向上して現在、理化学研究所が整備を進める次世代スパコンが実現いくためには、ハードウェアとソフトウェアの両面からスーするペタスケール・コンピューティングは、非常に多くの分野パーコンピューティングに関する最先端の研究開発を行ってでシステム全体のシミュレーション（まるごとシミュレーショいくことが極めて重要です。

ン）を可能とし、質的な変化をもたらします。複雑な挙動を理このため、国は第３期科学技術基本計画の中で次世代スー解・把握することが可能となり、確固とした科学的信頼度に基パーコンピュータの開発と利用を「国家基幹技術」として位づく「予測の科学」を実現することが大きなテーマです。

置づけ、その整備と利用を集中的に投資して推進することとこのためには、計算科学と計算機科学の両分野の研究者を結しています。
このための法律も整備され、理化学研究所はこ集し、両分野が融合するような形で研究が進められ、従来にれに基づき次世代スーパーコンピュータの開発と運用を担うない手法で、基礎研究から応用、産業利用に至るまで優れたこととなっています。

成果の創出に結びつけることが必要です。一刻も早く、ものづ

我が国全体の科学技術の高度化に不可欠な研究開発施設

くりや気候変動予測をはじめ波及効果が大きいテーマで、世の開発・整備を行い、その利活用を先導することは、理研の界を先導する成果を生み出すことも重要です。

重要な任務の一つです。理研は、その総力を挙げ、名実とも理化学研究所では、オールジャパンの視点に立って、この次に世界一と認められる次世代スーパーコンピュータの開発を世代スパコンを幅広いユーザーにとって使いやすい施設に行い、全国の研究者、技術者に優れた利用環境を提供するとし、国内外の研究者が集まる研究拠点を構築するとともに、ともに、次世代の人材育成を行う研究開発拠点の整備を進

スーパーコンピューティング技術の将来に向けた更なる発展めていきます。につながるように、関係機関やコミュニティとの密接な連携の下で、研究開発や人材育成を推進していきます。

理化学研究所 次世代スーパーコンピュータ開発実施本部
プロジェクトリーダー兼副本部長（システム開発）

理化学研究所 次世代スーパーコンピュータ開発実施本部
開発グループ デイレクター

渡辺 貞

横川

世界最高水準の次世代スーパーコンピュータは我が国の科高性能スーパーコンピュータの開発では、最先端の半導体技学技術を牽引するものであり、最先端の研究開発を行うため術などの要素技術開発とそれらを統合するシステム化技術に不可欠な研究開発基盤でもあります。
その適用分野は、物が重要です。特に次世代スーパーコンピュータは世界に類を三津夫

理・化学・生物学等の自然科学からナノテクノロジー、ライフ見ない規模のシステムになると考えており、日本が最も得意サイエンス、ものづくり、環境・災害予測などあらゆる分野にとする統合化技術が本開発プロジェクト成功の鍵となります。

広がるものです。加えて、スーパーコンピュータの開発には、またその強大な計算性能により、多くの科学技術分野の飛躍半導体からシステムソフトウェアまで、コンピュータ技術を先的発展が期待できるでしょう。次世代スーパーコンピュータ導する技術開発が必要であり、継続的に発展していくために完成を目指して全力を尽くします。

は、我が国にこの開発技術力を保持することが必要です。
これらの技術が広く展開され、我が国の情報技術全体が発展することへの貢献も期待されています。
このために、我が国が持つ技術を結集し、世界最先端・最高性能の次世代スーパーコンピュータの開発・整備を全力で推進していきます。
京都駅
山陽新幹線
JR神戸線

新神戸駅

神戸新大阪駅

神戸市営地下鉄
三ノ宮駅

大阪

ポートライナー

神戸ポートアイランド

次世代スパコン施設
神戸空港

大阪駅

大阪湾

ポートアイランド南駅

京都

単位の接頭語
K
（キロ）
（10K）
M
（メガ）

1,000
10,0001,000,000

（103）
（104）
（106）

千
万
（百万）

（100M）
G
(ギガ）
T
（テラ）
P（ペタ）
（10P）
E（エクサ）

100,000,000
1,000,000,000
1,000,000,000,000
1,000,000,000,000,000
10,000,000,000,000,000
1,000,000,000,000,000,000

（108）
（109）
（1012）（1015）（1016）（1018）

億（十億）
兆（千兆）
京（百京）

100,000,000,000,000,000,000
1,000,000,000,000,000,000,000
1,000,000,000,000,000,000,000,000（1020）（1021）（1024）

垓（ガイ）
（十垓）
（ジョ）
稲
預（100E）
Z（ゼダ）
Y（ヨタ）

●このパンフレット作成に当たっては、下記の機関のご協力をいただきました。

宇宙航空研究開発機構、海洋研究開発機構、神戸市、国立情報学研究所、国立天文台、スーパーコンピューティング技術産業応用協議会、筑波大学、東京大学、東北大学、日産自動車、日本原子力研究開発機構、富士通、分子科学研究所、防災科学技術研究所、文部科学省（五十音順）

2010.03