A közelmúltban nyilvánosságra hozták a japán K-számítógép utódja, a Post-K hivatalos nevét: Fugaku. A név Japán legmagasabb hegyére, a Fujira utal, és a rendszer nagy teljesítményét, a felhasználók merész ambícióit és azt a vágyat tükrözi, hogy a Fugaku név is ugyanolyan ismert legyen az emberek körében a világon, mint a Fuji. Toshiyuki Shimizut, a RIKEN kutatóintézettel zajló közös fejlesztés vezetőjét kérdeztük a projektről, amelynek célja, hogy 2021-re vagy 2022-re a köz szolgálatába álljon a Fugaku.
(Az interjút Haruka Mori szabadúszó újságíró készítette)

* A fényképen a RIKEN és a Fujitsu által közösen fejlesztett K-számítógép látható.

Toshiyuki Shimizu
a Fujitsu következő generációs műszaki számítástechnikáért felelős üzletágához tartozó
rendszerfejlesztési divízió munkatársa

150 ezer processzorral a K-számítógép teljesítményének százszorosát kívánják elérni

– A Fujitsu április 15-én bejelentette, hogy megkezdi a Post-K megépítését. Ismertetné röviden a projektet?

A Post-K a RIKEN és a Fujitsu által közösen fejlesztett K-számítógép utódja. 2011-ben két alkalommal is a K-számítógép érte el a legmagasabb teljesítményt a világ szuperszámítógépeinek TOP500-as listáján. A két vállalat a Post-K segítségével a K-számítógép alkalmazásvégrehajtási teljesítményének több mint százszorosát kívánja elérni. Ennek érdekében mintegy 150 ezer nagy teljesítményű, Fujitsu által fejlesztett processzort kapcsolunk majd össze egymással a rendszeren belül.

– Ez azért jelentős előrelépés. Ön a Post-K fejlesztésének mely szakaszában vesz részt?

A Post-K rendszerfejlesztés vezetőjeként főként a hardver fejlesztésén dolgozom.

– Feltételezem, hogy sok nehézséggel szembesülnek a fejlesztési munka során. Az Ön számára mi jelenti a legnagyobb kihívást?

Először is nagy szuperszámítógépről van szó, 150 ezer processzorral. Ahhoz, hogy a teljesítményt maximálisan ki tudjuk használni, egyetlen processzor sem eshet ki. Fontos, hogy mindegyik CPU a többivel összhangban működjön, ezért különösen lényeges a minőségellenőrzés és a fejlesztési ütemterv tartása. Ezt tartom a legnehezebbnek.

Izgalmas fejlesztési verseny zajlik a technológia nemzetközi élvonalában

– Mit talált a legérdekesebbnek vagy a legizgalmasabbnak?

Mivel a Post-K fejlesztését teljes egészében ránk bízták, sok új dolgot kipróbálhatunk. Ha csak részben kaptuk volna meg a fejlesztés feladatát, korlátozottak lennének a lehetőségeink. De mivel a hardvertől kezdve a szoftverig egész sor fejlesztést végzünk, többféle területen is dolgozunk, ami nagyon élvezetes. A szuperszámítógépek világa napjainkban nagyon izgalmas, mivel többen versenyzünk a globális technológiai fejlesztés élvonalában.

– Shimizu úr, Ön a K-számítógép fejlesztésében is részt vett?

Igen. A K-számítógép esetében én feleltem a processzorcsatlakozások kialakításáért. Ez nagyon fontos a CPU-k megfelelő működése szempontjából, különösen egy szuperszámítógépnél. Kritikus szerepet játszik abban, hogy a kész rendszerben maximálisan ki tudjuk használni a teljesítményt. Ezért egészen az utolsó pillanatig sokat aggódtunk és idegeskedtünk, de a K-számítógép végül fantasztikusan sikerült, és képes volt elérni a tervezett teljesítményt. Szó szerint beleremegtem, amikor tudatosult bennem, milyen sok eredmény elérést teszi lehetővé, és hány embert szolgál ki a K-számítógép ezen a teljesítményszinten.

– Ön szerint milyen területeken lesz szerepe a Post-K számítógépnek üzembe állítása után?

A MEXT és a RIKEN a projekt indulásától kezdve törekedtek a főbb alkalmazások azonosítására, és számos terület alkalmazásfejlesztői és kutatói tanulmányozták a szuperszámítógép használatának lehetőségeit. Arra számítunk, hogy a Post-K sokféle területen nyújt majd értékes eredményeket az energiaszektortól a gyógyszerkutatáson át a gyártóiparig.

A japán csúcstechnológiát megtestesítő Post-K számítógépet remélhetőleg világszerte széles körben fogják használni

– Ön szerint hogyan lehetne hasznosítani a Post-K számítógépet a japán IT-ágazatban?

A Post-K véleményem szerint maga a testet öltött japán technológiai szakértelem. Remélem, hogy a világon mindenütt igénybe fogják venni a felhasználók, és a nyilvános közösségen belül szélesebb körben lesz elérhető. Izgatottan várom, hogy milyen eredményeket érnek majd el vele.

– Milyen erősségei vannak a Fujitsunak a szuperszámítógépek fejlesztésében?

A Fujitsu fő erőssége kollektív képességeiben rejlik. Úgy tudunk nagy teljesítményt és kiváló minőséget nyújtani, hogy több fontos fejlesztésen is dolgozunk egyszerre, a processzoroktól kezdve a szoftverekig, és közben a felelős kollégák szorosan kommunikálnak egymással.

Shimizu prognózisa szerint a szuperszámítógépek a globális életminőséget javító, kifinomultabb eszközökké válnak

– A számítási teljesítmény gondolom folyamatosan fejlődik, de Ön szerint milyen lehetőségek rejlenek még a szuperszámítógépekben a jövőre nézve?  

Minél nagyobb lesz a számítási teljesítményük, annál több feladatot akarunk majd elvégeztetni a szuperszámítógépekkel.

A nagyobb teljesítményű szuperszámítógépek több probléma megoldására lesznek alkalmasak. Úgy gondolom, hogy a számítógépektől elvárt teljesítménynek egyszerűen nem lesz felső határa.

– Tehát a fejlődéssel párhuzamosan a szuperszámítógépek lehetőségei is folyamatosan bővülnek? Milyen feltételeknek kell megfelelniük a jövő szuperszámítógépeinek?

Az energiafogyasztás és az energiatakarékosság fontos szempont. A szuperszámítógépek sok energiát fogyasztanak, és üzemeltetésünk ennek megfelelően rendkívül költséges. Ezért folyamatosan próbáljuk alacsonyabb összköltségszinten javítani a teljesítményt. A Post-K rendszerrel a K-számítógépre jellemző érték mintegy hússzorosára növeltük az egységnyi teljesítményt, és meggyőződésem, hogy ezen a területen még tovább kell fejlődnünk.

– Jól gondolom, hogy végső célja a Post-K világ legjobb szuperszámítógépévé fejlesztése?

Sokféle mérce szerint lehet mérni, hogy ki a legjobb a világon. Hiszem, hogy a Post-K-val több szempontból is a legjobbak lehetünk, és bízom benne, hogy azok is leszünk. De először is azt a célunkat kell elérnünk, hogy az új rendszer a K-számítógép alkalmazásteljesítményének százszorosát nyújtsa. Meggyőződésem, hogy a jövőben a szuperszámítógépes listákon elért előkelő helyezések is igazolják majd erőfeszítéseinket.

– A Post-K tehát jó eséllyel megszerzi az első helyet a világ legjobb szuperszámítógépeinek listáján. Végül arról szeretném kérdezni, milyen kilátásai vannak a Fujitsunak összességében véve a szuperszámítógépek szegmensében?

A Fujitsu több mint 40 éve fejleszt a különféle architektúrákat magas szinten hasznosító szuperszámítógépeket. A szuperszámítógép olyan eszköz, amely segít előremozdítani a kutatásokat és javítani az emberi életminőséget. Tehát fontos, hogy ezzel az eszközzel érdemi kutatási eredményeket érjenek el.

A Post-K projektben az ARM-architektúrát* támogatjuk, hogy könnyen bővíthetők legyenek az alkalmazások. A Fujitsu maga is dolgozik az alkalmazáskörnyezet fejlesztésén, hogy minél többen érhessenek el fantasztikus eredményeket a Post-K és a Post-K technológiáját hasznosító más jövőbeni szuperszámítógépek segítségével. Remélem, hogy ennek az eszköznek a továbbfejlesztésével a Fujitsu globális szinten hozzá tud járulni az életminőség javításához.

*: Hivatkozás: A Post-K processzor-utasításkészlet architektúrájának bemutatása, Hot Chips 28, Fujitsu-prezentáció
https://journal.jp.fujitsu.com/2016/08/23/01/(japánul)

– Már nagyon várom a Post-K indulását! Köszönöm a beszélgetést!

Mi a Post-K szuperszámítógép, a Fugaku?

A szuperszámítógépek rengeteg számítást képesek ultranagy sebességgel elvégezni. A K rendszer a japán „kei” szó után kapta a nevét, amelynek jelentése 10 kvadrillió (10¹⁶), mivel ennyi számítást tud végrehajtani egyetlen másodperc alatt. 2011 júniusában és novemberében a K-számítógép végzett az első helyen a világ szuperszámítógépeinek Top500-as listáján.** A Graph 500-as listán*** egymás után nyolc alkalommal szerzett első helyet 2014 óta. A K-számítógép alkalmazásvégrehajtási teljesítményének százszorosára tervezett Post-K, vagy más néven Fugaku szintén azt a számítógépfejlesztési szakértelmet és tapasztalatot hasznosítja, amelyet a Fujitsu a FACOM számítógépsorozat megalkotása óta felhalmozott.

A Fujitsu a Post-K rendszerrel a világ legütőképesebb eszközét kívánja megalkotni különböző társadalmi problémák megoldására, például az egészségügy, a katasztrófamegelőzés, az energiamegtakarítás és a fenntarthatóság terén. Ezek mellett a szuperszámítógépnek szerepe lehet például az új koncepciókra épülő gyártótevékenység, valamint az univerzum titkainak és az élet eredetének kutatása terén. A Post-K hatékonyan támogathatja a mesterséges intelligencia és az MI projekteket támogató robotika fejlett kutatásait. A Post-K a jelenleg elérhető legjobb technológiákat ötvözve juttatja következő generációs technológiához az emberiséget.

A „K Computer” szuperszámítógép

Fujitsu Magyarország

**: Az 1993-ban indított TOP500 projekt a világ 500 legnagyobb teljesítményű szuperszámítógépét rangsorolja. Évente két alkalommal közli a rendszerek frissített listáját.

***: A Graph 500 a Big Data adatfeldolgozási (nagyszabású gráfelemzési) feladatok elvégzése szempontjából rangsorolja a világ szuperszámítógépeit. Az egymás után nyolc alkalommal elért első hely rekordja az interjú készítésének időpontjában (2019 májusában) érvényes.