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2018年6月15日(金)日川 佳三（IT Leaders編集部）

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　日立製作所は、サプライチェーンにおける物流コストの低減など、実社会の複雑な問題を高速に解くアニーリングマシンの実装として、問題の規模に応じて性能を拡張できるマシンを開発した。2021年8月から一般企業や大学、研究機関などのパートナー向けにクラウドサービスとして公開する。

　最大の特徴は、これまで拡張が制限されていたアニーリングマシンの性能を、複数チップの接続技術によって拡張したことである。FPGAで実装したCMOSアニーリングチップ同士を相互接続し、解くべき問題の規模に応じて性能を拡張できるようにした。

図1：約5キロメートル四方のエリアにおける都市交通最適化シミュレーションの実行例（出典：日立製作所）
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　アニーリングチップ25枚で、世界最大規模の10万2400パラメータの問題に対応できるという。交通渋滞を避けるための車両の経路制御のシミュレーションを行ったところ、従来の25倍の面積に相当する約5キロメートル四方のエリアにおいて、1台あたりの最短経路探索を数ミリ秒の速度で処理できたという。

　「チップ間を接続する場合、高速に変化するパラメータの値を、隣接するチップに送受信する必要がある。このため、特に多数のチップを接続する際に、通信量が急増しないことが求められる」（同社）。

　今回、日立は各チップにおいてはチップ境界部分にあたるパラメータだけを送受信する局所的な通信で十分であることに着目した。隣接するチップ同士がパラメータの値を絶えず送受信する“部分結合型”のアーキテクチャを適用した。

　「部分結合型の構成では、全結合型の構成と比べて、接続枚数が増えた場合でも1チップあたりの通信量は増加しない。これにより、省電力かつ低コストで規模を拡張できる」（同社）。