[市場動向]

2025年8月25日(月)日川 佳三（IT Leaders編集部）

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　理化学研究所（理研）は、スーパーコンピュータ「富岳」の次世代となる、HPC（High Performance Computing）フラッグシップシステム（開発コード名：「富岳NEXT」）の設計・開発に着手する。富士通、米NVIDIAとの連携の下で開発プロジェクトを推進する。

　日本のフラッグシップシステムとしては初めて、GPUを加速部（アクセラレータ）に採用する。富岳や「京」といったこれまでの国産スパコンが追求してきたシミュレーション性能に加えて、NVIDIA GPUの搭載によってAI性能を追求する設計となる。なお、システムは神戸市中央区港島南町のポートアイランド（第2期用地）にある理研神戸地区隣接地に設置・整備することが決定している（図1、関連記事：富士通、「富岳」後継のスパコン「富岳NEXT」の設計へ、理研から受注）。

図1：次世代スパコン「富岳NEXT」が目標として定めるアプリケーション実行性能（出典：理化学研究所）
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　富岳NEXTの全体システムおよび計算ノード、CPUの基本設計を富士通が、GPUの設計をNVIDIAが主導する。2025年度内に基本設計を終え、2026年度以降は詳細設計に移行、2030年頃の稼働開始を目指す。理研は稼働時点の2030年頃の時勢を見据えて、量子コンピュータ（QC）のソフトウエアを富岳NEXTでも活用できるように適用を進める。

倍精度HPC性能は富岳の5倍以上、AI性能を追求

　富岳NEXTのハードウェア性能として、シミュレーション用途のFP64（倍精度浮動小数点演算）で富岳に比べて5倍以上となる2.6EFLOPS（エクサフロップス）以上を想定している。AI処理に向けたFP8（8ビット浮動小数点演算、スパース性を利用した場合）は、600EFLOPS以上を目標として開発する。

　CPUは、富士通の省電力Armプロセッサ「FUJITSU-MONAKA」の後継CPU「FUJITSU-MONAKA-X（仮称）」を採用。メニーコア、SIMD機能拡張、行列演算エンジン（Arm SME）の内蔵などの特徴を持つ。

　アクセラレータとして搭載するNVIDIA GPUでは、CPU/GPU間の接続にNVLink Fusionの採用を検討するほか、先進的なメモリー技術の採用を視野に入れるという。

トータルで富岳比100倍のアプリケーション高速化が目標

　富岳NEXTでは、ハードウェアによる高速化と並行して、ソフトウェアによる高速化として、10～20倍のアプリケーション実行性能の向上を目指す。重要な部分を高精度で、負荷の大きい部分は低精度で演算する混合精度演算や、低精度演算向けハードウェアを利用した高精度演算など、各種の手法を組み合わせる。

　現行の富岳は、開発当時最新の半導体技術や高性能メモリの搭載により、前世代の京に対して約40倍のハードウェア性能を達成。また、理研が主導したアプリケーションの高度化/最適化手法により、約3倍のアプリケーションの高速化を図っている。

　「富岳は、トータルで一部アプリケーションにおいて目標とした100倍を超える性能向上を成し遂げたが、近年では、半導体プロセス技術による速度向上・電力効率向上の鈍化により、大幅なハードウェア性能の向上が難しくなりつつある。そのため、ハードウェアによる進化に加え、ソフトウェアおよびアルゴリズムの革新による新しいアプローチが不可欠になっている」（理研）

　こうした状況を踏まえて富岳NEXTでは、上述の富岳比5倍のハードウェア性能向上と、10～20倍のアプリケーション実行性能向上を合わせて、京から富岳への刷新で目標とした性能向上と同様、トータルで最大100倍程度のアプリケーションの高速化を目標に置いている。この目標を、富岳開発時点と同程度である約40MW（メガワット、１MWは100万ワット）の電力制約の中で目指すとしている。

●Next：次世代計算基盤の性能を最大限に生かした想定ユースケース