Graph500

Graph500は、グラフ処理、すなわちネットワーク構造のデータ解析性能を測ることに重点を置いた、高性能計算機（スパコン）のベンチマークおよびランキングです。従来のスパコン性能評価には、大規模な線形方程式を解く能力を測るHPLやHPCGなどが広く用いられてきましたが、近年、ビッグデータ処理の需要が増大するにつれて、これらの既存ベンチマークでは捉えきれない、データ間の複雑な関連性を分析する能力の重要性が高まってきました。

このような背景から、グラフ構造の探査性能を評価するための新たな基準としてGraph500が誕生しました。Graph500の主要な性能指標はTEPS（Traversed Edges Per Second）と呼ばれ、これは1秒間に処理できるグラフのエッジ（辺）の数を示します。さらに、消費電力あたりの性能を評価するGreen Graph500もあり、こちらはTEPSを消費電力（ワット）で割った値（TEPS/W）でランキング付けされます。

Graph500およびGreen Graph500の最新ランキングは、通常、毎年6月頃にドイツで開催されるISC（International Supercomputing Conference）と、11月頃に米国で開催されるSC（Supercomputing Conference）という二つの国際的な会議で発表されます。

Graph500のベンチマークは、以下の三つの主要な処理要素（カーネル）から構成されています。

グラフの構築
幅優先探索（BFS）
* 単一始点最短経路（SSSP）

このうち、実際に性能ランキングに用いられるのは幅優先探索と単一始点最短経路のカーネル性能であり、それぞれ個別に評価されます。単一始点最短経路は、2017年11月のランキングから評価対象に加えられました。性能測定では、ランダムに選ばれた64個の頂点を始点としてこれらのカーネルを実行し、その結果の調和平均が最終的な性能値として採用されます。なお、以前は64試行の中央値が使われていましたが、2019年6月からは調和平均に変更されています。

特に幅優先探索のランキングは、日本のシステムが上位を占めることが多く、注目を集めてきました。「京」や「富岳」といったシステムは、独自のアルゴリズム最適化などにより高い性能を発揮しています。例えば、「富岳」はノード数を減らしつつも性能を大幅に向上させたり、過去最大のグラフ規模で挑戦したりといった記録があります。また、新しいシステムが上位に登場する動向や、理化学研究所が開発したアルゴリズムが他のシステム（例: Frontier, Aurora）にも採用される事例も見られます。歴史的には、2014年6月には日本チームがアルゴリズム改良により同一ハードウェアで大幅な高速化を達成したことなどが特筆されます。システムの引退（例: 「京」, セコイア, Mira）によるランキングからの除外も過去にはありました。

もう一度検索