「京」は、2006年に開発が始まったスパコンで、当初は2010年に運用開始する予定でした。しかし、2009年に民主党政権が誕生すると、事業仕分けの対象となりました。事業仕分けでは、「2位じゃダメなんでしょうか」という発言が飛び出し、スパコンの開発費用が削減される可能性がありました。結局、開発は続行されましたが、遅れが生じました。2012年4月に運用開始し、同年11月には世界一の性能を記録しました。しかし、その後は中国やアメリカのスパコンに追い抜かれ、2019年には世界11位にまで落ちました。その後も、気候変動や宇宙科学などの分野で研究に貢献しましたが、2021年8月に運用を終了しました。
「富岳」は、2014年に開発が始まったスパコンで、「京」の10倍の性能を目指していました。2019年には、兵庫県の理化学研究所に搬入されました。2020年6月には、世界一の性能を記録し、その後も5期連続で世界一の座を守りました。しかし、2021年11月には、アメリカのスパコン「Frontier」に抜かれて世界4位に転落しました。「富岳」は、汎用OS Linuxを採用しており、多くの研究・検証に利用されてきました。特に、新型コロナウイルスの感染シュミレーションでは、マスクの有効性や飛沫の拡散などを可視化し、その画像が一般に公開されました。また、薬剤のスクリーニングやタンパク質の構造解析などにも活用されました。
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スパコンは、科学技術計算を主要目的とする大規模・高速な計算能力を有するコンピューターです。
スパコンは、様々な現象をコンピュータ上に再現し、私たちに見せてくれることで、多くの分野で研究や開発に貢献しています。スパコンの利用分野の例をいくつか紹介します。
- 機械・土木・建築分野での構造解析: スパコンを使って、機械の設計や橋梁の設計などの構造物の力学を有限要素法や境界要素法などに基づいて検討することができます。これにより、安全性や耐久性などの性能を向上させることができます1。
- 電気工学・物理学分野での電磁界解析: スパコンを使って、アンテナの設計や高周波回路の設計などの電磁界解析を行うことができます。これにより、通信やレーダーなどの電子機器の性能を最適化することができます1。
- 流体力学分野: スパコンを使って、輸送機器の機体設計やエンジンの設計などの流体力学をシミュレーションすることができます。これにより、空気抵抗や燃料消費などの性能を改善することができます1。また、気象予報や気候変動予測などの大気・海洋シミュレーションもスパコンを使って行うことができます2。これにより、災害の予防や環境の保護に役立てることができます3。
- 化学・物性・材料分野: スパコンを使って、化学反応や固体物理学などの分子レベルの現象を分子動力学などの手法で計算することができます。これにより、新しい物質や薬剤の開発や性質の解明に役立てることができます1。
- バイオインフォマティクスと情報生命学分野: スパコンを使って、ゲノムやタンパク質などの生命情報を解析することができます。これにより、遺伝子病や感染症などの診断や治療に役立てることができます4。
以上のように、スパコンは、私たちの生活や社会に関わる様々な分野で利用されています。スパコンの性能が向上すれば、より精密で複雑な問題にも挑戦できるようになります。スパコンは、私たちの未来を切り開く重要なツールと言えるでしょう。
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世界一を目指して開発が進む 半導体が重要
世界一5期続けたスパコン「富岳」
「富岳」は、2019年に理化学研究所に設置されたスパコンで、汎用OS Linuxを採用しています。2020年6月には、世界一の性能を記録し、その後も5期連続で世界一の座を守りました。しかし、2021年11月には、アメリカのスパコン「Frontier」に抜かれて世界4位に転落しました。
「富岳」は、化学分野での研究に貢献しました。例えば、新型コロナウイルスの感染シュミレーションでは、マスクの有効性や飛沫の拡散などを可視化し、その画像が一般に公開されました。また、薬剤のスクリーニングやタンパク質の構造解析などにも活用されました。
「富岳」の次世代として、新たなスパコンの開発が始まっています。その一つは、「半導体」を採用したスパコンです。半導体は、電気を通す性質を持つ物質で、コンピューターのチップなどに使われています。半導体を使ったスパコンは、省エネで高速な計算ができると期待されています。日本は、半導体の開発に力を注いでおり、世界一のスパコンに復活する可能性があります。もう一つは、「量子コンピューター」です。量子コンピューターは、量子力学の法則を利用したコンピューターで、従来のコンピューターでは解けないような難問に挑戦できると言われています。量子コンピューターは、まだ未知の分野ですが、技術革新の世界は変わることなく進められています。
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