富士通は2018年8月22日、理化学研究所の「京」の後継機となるスーパーコンピュータに搭載するCPU「A64FX」の仕様を公表した。英ArmのArmv8-A命令セットアーキテクチャをスーパーコンピュータ向けに拡張する「SVE（Scalable Vector Extension）」を採用したCPUとなる。
富士通と理化学研究所は、2014年10月からスーパーコンピュータ「京」の後継機として、ポスト「京」の試作と詳細設計を進めている。2021年ころの共用開始を目指している。ポスト「京」の特徴の1つは、より幅広いユーザー層による利用を想定し、それまでのSPARCに代わってArmアーキテクチャを採用したことである。
写真1：「A64FX」のパッケージ写真 富士通は今回、高性能プロセッサと関連技術に関するシンポジウム「Hot Chips 30」（米国で8月19日から21日にかけて開催）に参加し、ポスト「京」に搭載するCPUである「A64FX」の詳細を公表した。A64FXのアーキテクチャは、富士通がこれまでスーパーコンピュータやメインフレーム、UNIXサーバーで培った技術を発展させて開発した、としている。
図1：「A64FX」のブロック図（出典：富士通）拡大画像表示
A64FXの演算性能は、倍精度（64ビット）浮動小数点演算がピーク性能で2.7TFLOPS以上。単精度（32ビット）ではこの2倍、半精度（16ビット）では4倍の演算性能が得られる。16ビット整数、8ビット整数の演算性能も強化した。これにより、従来のスーパーコンピュータが得意とするコンピュータシミュレーションだけでなく、ビッグデータ処理や機械学習など、幅広い分野に適応できる。
データをメモリーからCPUに高速に転送できるように、高いメモリーバンド幅も確保している。これにより、CPUの演算処理部を効率よく利用でき、アプリケーションの実行性能を高められる。また、CPUとCPUの間を、「京」に向けて開発した独自のインターコネクト「Tofu」で直結し、並列性能を向上している。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 命令セットアーキテクチャ | Armv8.2-A SVE（512-bit wide SIMD） |
| コア数 | 48コンピューティングコア、4アシスタントコア |
| メモリー | 32GiB（HBM2） |
| プロセステクノロジー | 7nm FinFET |
| トランジスタ数 | 約87億トランジスタ |
| ピーク性能（TOPS） | 倍精度（64ビット）浮動小数点演算：2.7 TOPS以上（DGEMM実行効率90％以上） 単精度（32ビット）浮動小数点演算：5.4 TOPS以上 半精度（16ビット）浮動小数点演算/16ビット整数演算：10.8TOPS以上 8ビット整数演算：21.6TOPS以上 |
| ピークメモリーバンド幅 | 毎秒1024GB（STREAM Triad実行効率80％以上） |
