ヤフーなど、省エネ性能世界第2位のスパコン「kukai」を新開発

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  • ヤフー(以下、Yahoo! JAPAN)は2017年6月19日、ExaScalerおよびHPCシステムズの協力により、ディープラーニング活用に特化した省エネ性能の高いスーパーコンピューター「kukai(クウカイ)」を開発、同日発表されたスパコンの省エネ性能ランキング「GREEN500」において世界第2位を獲得したと発表した。

kukaiはGREEN500の2017年6月版において、省エネ性能を示す消費電力あたりの処理性能が14.04GFLOPS/W(1ワット当たりで処理できる1秒間の演算回数)で世界第2位(第1位は東工大の「TSUBAME3.0」で14.110GFLOPS/W)にランクされた。前回2016年11月版のGREEN500では世界第1位の省エネスパコンの消費電力あたり処理性能は9.46GFLOPS/Wであり、10GFLOPS/Wを超えることがひとつの目標となっていたが、今回これを大幅に上回った。

また処理性能においても、460.7TFLOPS(1秒間の演算回数)を記録した。これは、GPUを使用した同社の従来の社内環境と比べ演算処理性能は理論上約225倍だという。より大規模なディープラーニング処理を、短時間/低コストで行うことが可能だ。

これらの性能を達成した背景には、まず冷却技術「液浸」の採用がある。演算処理装置は処理を行うと熱が発生するため、ファンなどを使った冷却により処理能力を維持している、しかしkukaiでは、より冷却効率の高い手法として、電気を通さない特殊な液体に直接ハードウェアを漬け込む「液浸」を採用。大量の熱を発生するGPUを用いたディープラーニング処理のパフォーマンスを高めている。

また、NVIDIAの最新GPU「Tesla P100」を160基搭載。搭載にあたっては、液浸による効率的な冷却を可能にするExaScaler独自の高密度ハードウェア実装技術を用いている。さらに、機械学習の専門家である東京大学の佐藤一誠講師の協力により、機械学習を組み合わせた独自のチューニングを行って処理効率を向上させたという(具体的な手法は今後発表予定)。

Yahoo! JAPANでは2015年5月、音声認識エンジン「YJVOICE」へサービスとして初めてディープラーニングを実装した。しかし、ディープラーニングの処理には大きな電力消費が必要で、また国内では電気料金が諸外国に比べて高いこともあり、これまで一部での利用に限られていた。しかし、ディープラーニングによるパーソナライズ精度向上の有効性が明らかになってきたことから、今回の省エネ性能の高いスパコンkukaiを開発することになったという。

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