京 (スーパーコンピュータ)

京（けい、）は、兵庫県神戸市の理化学研究所計算科学研究機構に設置、運用されていたスーパーコンピュータの名称（愛称）である。従来は「次世代スーパーコンピュータ」、「汎用京速計算機」、「京速」などと呼ばれていた。文部科学省の次世代スーパーコンピュータ計画の一環として、理化学研究所と富士通が共同開発した。「京」は、浮動小数点数演算を1秒あたり1京回おこなう処理能力（10ペタフロップス）に由来する。-
総開発費1,120億円を投じ、2012年6月に完成、同年9月に共用稼働を開始。
TOP500で、2011年6月および2011年11月に1位 になるが、完成直前の翌2012年6月には2位 に、同年11月には3位 に後退。この年1位の米タイタンは開発費が9,700万US$(約76.5億円)で17.59ペタフロップス。
2013年6月に4位、2015年7月に4位 となった。また2011年、2012年、2013年、2014年にHPCチャレンジ賞クラス1、2013年に日本初となるHPCチャレンジ賞クラス2を受賞。2011年、2012年にゴードン・ベル賞 を受賞。2014年、2015年7月、11月、2016年7月、11月、2017年6月、11月、2018年6月、11月、2019年6月にGraph500で9期連続1位（通算10期）を獲得した。
2019年8月16日に計算資源の共用を終了 し、そして8月30日にシャットダウンされた。その後、性能が100倍程度に向上した新しい「次世代のスーパーコンピュータ」富岳（ふがく）に置き換えられ、2021年3月に運用が開始された。
概要.
次世代スーパーコンピュータプロジェクトは、2005年に文部科学省と理化学研究所で開始され、2006年に国家プロジェクトとなった。プロジェクトの目的は、過去に世界最高性能を記録した数値風洞、CP-PACS、地球シミュレータに続くナショナル・リーダーシップ・スーパーコンピュータ(NLS) の構築、およびプロジェクトを通じた計算科学・計算機科学分野の人材育成である。今後5-10年の計算需要に基づき、性能目標のひとつとしてLINPACKベンチマークでの10ペタフロップス達成を掲げた。
「京」は特定分野に特化した専用機ではなく、幅広い用途に応用できる汎用計算機として設計された。当初はベクトル機とスカラ機からなる「複合型」を計画・開発していたが、2009年5月にベクトル機を担当していたNECおよび日立が撤退したことにより、スカラ型のみの構成に設計変更された。この結果、CPUに富士通が設計・開発したSPARCベースのSPARC64TM VIIIfxを採用し、Tofuと呼ばれる6次元メッシュ／トーラスのインターコネクトなど、富士通の技術を全面的に使用した計算機となった。その後、富士通は「京」のCPUをSPARC64TM IXfxに変更して性能を向上させた市販モデルのPRIMEHPC FX10を発表し、国内・海外に販売している。
なお、2009年11月の事業仕分けで事実上の凍結と判定されたことを機会として、各種の議論が行われたが、後に予算復活され、2012年6月に完成した。
開発中の2011年6月および2011年11月にTOP500で1位となり、2011年11月にHPCチャレンジ賞とゴードン・ベル賞を受賞した。また性能以外に安定性では、2011年11月のTOP500測定時に29時間28分の無故障動作を実測した。
ロゴは書道家の武田双雲によるもの。
費用.
2009年度の予定では、構築費は約1120億円（1020億円の国費と100億円の民間資金持出額）、また運用費は年額80億円（電力代22-29億円、計算機等保守費23-32億円、運営費12.6億円、その他保守費14-17億円）であった。
2012年9月の本格稼働後の報道では、京の開発費は総額1120億円で、うち665億円が富士通による演算装置の開発に投入され、富士通は演算装置の核となる半導体チップ開発用に三重工場に製造設備を新設した。しかし京稼働後の富士通のスーパーコンピュータ新製品ではチップ生産は台湾メーカーに委託し、三重工場は売却予定で、今後は製造ではなく設計に専念する。また開発過程の損失では、理研は撤退したNECに支払った70億円の返還を求めたが、民事調停による返還は2億円であった。運用終了後の再利用についても検討されたが、一式運用となると年間100億円、分割しての最小構成における運用であっても移送費や年間1億円の費用が掛かる事から断念した。
時期・用途・構成などは異なるが、他の主なスーパーコンピュータとの単純比較は下表の通り。
なお学生数、大学数、国家規模や研究規模が異なるため単純比較はできないが、米国のスーパーコンピュータ関連の国家予算は2008年度時点で年間約1500億円である。また日本の主要大学・公的研究機関の同予算は、事前評価が行われた2005年度時点で約260億円である。
議論.
初期の議論.
2007年にエコノミストの池田信夫は、プロジェクトの目的が「世界一を取り返す」になっていること、「時代遅れ」のベクトル型を採用していること（最終的にはスカラ型になった）、巨額のプロジェクトがITゼネコン3社と随意契約されたことなどを背景に、「時代錯誤の大艦巨砲プロジェクトで効率が悪い」「スパコンの名を借りた公共事業」「『新たにCPUから作る』という計画が、ムーアの法則を無視した愚かな発想」と批判した。
事業仕分けでの議論.
2009年11月13日には「事業仕分け」で、当プロジェクトは「予算計上見送りに近い縮減」（事実上の凍結）と判定されたが、この際の両者の主な主張は以下であった。
なお理化学研究所の平尾公彦副本部長（前東京大学副学長）は、「国民に夢を与える、あるいは世界一を取ることによって夢を与えることが、実は非常に大きなこのプロジェクトの一つの目的でもあります」と述べた。
事業仕分け後の議論.
事業仕分けを契機に、以下を含めた多数の発言や議論が行われた（直後の発言は歴史を参照）。
詳細.
2002年度には、既に関連要素技術の先行研究開発が開始されており、それらは次の通り。
全体スケジュール.
下表は2006年初頭時点の予定表である。
以後は歴史を参照。
ハードウェアの構成.
PRIMEHPC FX10.
富士通の一般販売商品は PRIMEHPC FX10で、2011年11月7日に販売開始、2012年1月より出荷。京との比較で、値段据え置きで、CPUの性能が2倍弱速くなった。
PRIMEHPC FX100.
FX10 の後継機種である。
設備.
収容建屋.
建屋は、計算機棟・研究棟、熱源機械棟、特高施設棟の4棟からなり、設計は日建設計、施工は大林組で2010年に竣工。計算機・研究棟は1体構成となっており、1.5tもの計算機筐体が864台から構成され、計算機室は床耐荷重を確保した上で60m*50mの無柱空間(3000m2)が確保されている。
再利用の模索.
多額の開発費が仕分け会議で指摘されたこと、稼働停止直前の段階でも日本屈指の性能を有していたことから、京の再利用も模索された。しかし、最低の構成単位に分割しても冷却装置などの新設が必要となり移設費用に6000万円、年間の維持費に1億円以上掛かるうえ、今後のメンテナンスも望めなくなることから実現は困難と判断されている。
周辺の変化.
2011年7月1日、計算科学機構の最寄駅にあたる神戸新交通のポートアイランド線「ポートアイランド南駅」（2006年2月2日開業）が、「京コンピュータ前駅」に改称された。しかし、京の運用停止を受け、2021年6月19日に駅名は「計算科学センター駅（神戸どうぶつ王国・「富岳」前）」に変更された。