スーパーコンピュータ「El Capitan(エル・キャピタン)」は、米国の科学技術計算能力を飛躍的に向上させる目的で開発されました。2024年の完成後、その驚異的な計算速度は世界的な注目を集め、特に2024年11月の
TOP500リストでは、2.79エクサFLOPSという前例のない性能を発揮し、世界最高速の
スーパーコンピュータとしての地位を確立しました。これは、ペタFLOPSの1000倍に相当するエクサスケールの計算能力を持つシステムであり、
アメリカ合衆国が開発・運用する
エクサスケールコンピュータとしては3番目の快挙となります。
本プロジェクトは、
アメリカ合衆国エネルギー省(DOE)の強力な後援のもと推進されました。システム全体の開発と構築は、HPE(Hewlett Packard Enterprise)傘下のCray社と、高性能プロセッサー技術を持つAMD社が共同で担当しました。設置場所は、
アメリカ合衆国 国家核安全保障局(NNSA)直轄の研究機関である
ローレンス・リバモア国立研究所(LLNL)です。この研究所は、国家の安全保障に関わる高度なシミュレーションや研究を担っており、El Capitanはその中核的な計算資源となります。
El Capitan計画は、2019年8月にその具体的な調達が発表されたことから始まりました。この時点で、プロジェクトには約6億ドルの予算が投じられることが明らかにされました。設置場所となる
ローレンス・リバモア国立研究所では、El Capitanの導入準備として、既存の
スーパーコンピュータ「Sequoia」が2020年に撤去されました。同じく2020年4月には、システムの頭脳となる主要コンポーネントとして、AMD製の最先端CPUとGPUが採用されることが正式に発表され、その後の開発の方向性が定まりました。そして、システムの構築に向けた重要なマイルストーンとして、2023年7月5日には、El Capitanを構成する膨大な数のコンポーネントの研究所への搬入と、それに続く設置作業が開始されたことが研究所から公表されました。
El Capitanの設計思想は、先行するエクサスケールシステムであるFrontierのカスタムプロセッサー設計をさらに発展させたものに基づいています。主要な計算ノードは、AMDが開発した第4世代
EPYCプロセッサー(コア数は24基、動作周波数は1.8GHz)と、高性能アクセラレータであるAMD Instinct MI300Aを組み合わせたものです。システム全体では、これらのCPUとGPUを合計すると、驚異的な数である11,039,616基もの計算コアが搭載されています。これらの膨大な数のノード間を結び、高速なデータ通信を可能にするインターコネクト(相互接続ネットワーク)には、Cray社が開発した低遅延・高帯域幅を特徴とするCray Slingshot 11ネットワークが採用されています。この先進的なアーキテクチャこそが、El Capitanの世界最高速たる性能を支える基盤となっています。
2024年11月に達成した2.79エクサFLOPSという計算能力は、現在の科学技術計算における最高峰を示しています。これは、毎秒279京回(2.79×10
18回)の浮動小数点演算を実行できることを意味します。
ローレンス・リバモア国立研究所に設置されたEl Capitanは、主に国家核安全保障局(NNSA)のミッション遂行に貢献することが期待されています。これには、核兵器の性能維持や安全性に関する複雑なシミュレーション、材料科学の研究、核不拡散に関する検証などが含まれます。また、気候変動モデルや宇宙物理学など、その他の科学分野における大規模な研究にも活用される可能性があります。
El Capitanの稼働は、米国が引き続き高性能コンピューティング分野をリードしていく姿勢を示すものです。この革新的な
スーパーコンピュータは、基礎科学研究から国家の安全保障に至るまで、幅広い分野でこれまでに不可能だった計算やシミュレーションを可能にし、人類の知識の地平線を広げることに貢献するでしょう。