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利回りとは

利回りとは、「ある資産があって、その資産の価値が増減したとき、その増減した割合を表す指標である」ということができる。他の条件が同じであれば、人は利回りが高ければ高いほど充たされるということができる。ところで、この利回りにはもう1つの意味がある。それは、資産を持っている人（投資家）が要求するものという意味での利回りである。たとえば、あなたはある中小企業の株式を保有しており、その株式の年間利回りが5%であったとする。そして、一方で、日米スパコン貿易摩擦とは、1996年にNECのSXシリーズを筆頭に、日本ベンダー製のスーパーコンピュータの対米輸出において、Super301条を基にアンチダンピング課税として454%という課税を賦課させられた事件、1985年の米国国立大気研究センターへの導入キャンセル、1987年のマサチューセッツ工科大学への導入キャンセルといったHPC対米輸出におけるアメリカ貿易障壁による日米の貿易摩擦とその一連の経過の事を指す。 経緯 1985年のNCAR導入キャンセル事件 日立(S-810)、NEC(SX-2)、富士通(VP-100/200)の3社が米国国立大気研究センターのスーパーコンピュータ導入案件に入札。一旦、日本ベンダーが落札したが、議会の圧力により、価格性能比が劣るCray社の新型機(Cray-2)に決定した。 1987年のMIT導入キャンセル事件 1987年にMITが富士通のVPシリーズ及び、NECのSXシリーズの最新機を導入しようとし、日本側2社とCray社及び解体寸前であったコントロールデータ社が共に入札に参加。 日本の会社が落札したが、決定直後に政府関連から圧力がかかり、キャンセルされた経緯がある。 後のSuper301条適用時程の騒ぎにはならなかったが、1985年の件も含め、アメリカ側の続けざまの(日本から見て)不当な対応により、日本国内の世論に影響を与えた。 1996年のSuper301条発動問題 バブル崩壊によるHPCの日本市場縮小に際し、NECがフラッグシップサーバとしてのスーパーコンピュータ生き残りのためにベクトルチップのCMOS化を選択し、ACOSのNOAHチップなどの成果を取り込んだSX-4を登場させた。 横浜 土地が比較的低く、利益を確保するために汎用機との部品共用を必要としたNECはスパコンのみの独自路線を取れず、さらに他社より遅れて始めた汎用機CPUモジュールのCMOS化の流れにスパコンのCPUも乗せざるを得ない状況にあった。 また、NEC自体がMIPS系チップの設計/製造や独自CPUの設計ラインにおいて手にしていたCMOSの高性能化対応技術をベクトルチップに反映する事による商機を見出しており、NECサーバのフラッグシップとして位置付けも含め、開発を継続できるよう、必要な施策を取り、その結実がSX-4という形に結実したものであった。 この セミナーは、制御系を汎用UNIXサーバのUP4800シリーズにて補い、特殊コンピュータや汎用機を必要とした日米の他社スーパーコンピュータよりも遥かに価格性能比が高く、当時として更新が行われている唯一のベクトル型最新機であったため、アメリカ以外の国々で爆発的な売れ行きを示した。これにより、SX-4はそれまでのNEC製スパコンで最大の販売数を記録した。 データ復旧の価格性能比の高さは次なる波紋を浮かび上がらせた。ベクトル型スパコンの専業メーカであるCray社は、自社での新型スパコンの開発においてNEC製スパコンの1/4程度の性能しか出せず、アメリカ国内のスパコン調達案件において連敗を続けたため、NECがスパコンをダンピング していると議会に呼びかけ、大規模なロビー活動を始めた。 実際には、NECに対する日本政府による補助やダンピング要素は全く無く言いがかりとしか云えないレベルのものであった。しかし、バブル期における日本の一人勝ち状態によるアメリカ側の不満や、防衛庁の次期支援戦闘機計画(FSX)の国産化調整で表面化していたアメリカ商務省と通産省との仲の悪さが全てを最悪の方向に導いていく。 この CFDにより、アメリカ政府はNECが汎用機での利益をスパコンにまわして不当な廉価販売をしているという虚偽の理由を付け（前述の理由などにより）、Super301条による454%の上乗せ課税という特殊関税をかけたため、NECによるアメリカへのスパコン輸出は実質不可能となってしまった。 さらに、この課税対象は日本の全スパコンベンダに及ぶ事になる。 なお、NEC及び日本の各ベンダのビジネススキームは正当であり、アメリカが非難する要素は無いと各国の記事が書いている。 しかし、SX-4及びSX-5の性能を求めるアメリカの企業や研究者は、NECの好意により府中のSX-5をVPN(SOCKS)ネットワーク越しにてタイムシェアリングサービス方式で共用使用し、糊口を凌いでいた。 その後、当のCray社はベクトル機の性能競争に必要な技術レベルを維持することができず、SX-4の後継機であるSX-5の圧倒的な性能と価格を同様に求められ、応える事のできなかった当のCray社自身の必死の嘆願により、2001年にSX-5を通常の関税率で輸入できることになった。その帰結として、Cray社にてOEM化され、日米スパコン摩擦は終結している。 その間、Cray社は SGI（シリコングラフィックス）に買収され、その後の赤字部門リストラにより、外貨預金として規模を縮小して継続している。 また、ベクトル機がほぼNECの独占状態となったため、SXシリーズは現在も海外に売れ続けている。 株式の年間利回りが同じように5%であったとする。あなたは満足するだろうか？ 膨大な計算処理が目的であり、それを実現するための大規模なハードウェアやソフトウェアを備える。有限要素法や境界要素法などに基づく構造解析、気象予測、分子動力学、シミュレーション天文学、最適化問題、金融工学のような大規模数値解析に基づくシミュレーションに利用される。計算機による大規模シミュレーションを前提とした科学は特に計算科学と呼ばれ、スーパーコンピュータの設計に大きい影響を与えている。 そのような計算科学の成果を元に、工業製品の設計や評価を行うCAEの分野でも広く利用されている。 定義 コンピュータ自体の性能向上が急激であることからスーパーコンピュータの定義は時代によって大きく変化するが、一般的にはその時代の最新技術が投入された最高性能の計算機を指す。現時点では一般的なサーバ機よりも浮動小数点演算が千倍以上速いコンピュータをスーパーコンピュータと呼ぶことが多い。 日本の文部科学省の科学技術・学術審議会では2005年現在、1.5TFLOPS以上の演算性能を持つコンピュータを政府調達における「スーパーコンピュータ」と位置付けている[1]。 構成要素 スーパーコンピュータといえども、プロセッサ、メモリ、ストレージ、ネットワーク等のハードウェアと、その上で動くオペレーティングシステムやアプリケーションなどのソフトウェアから構成される点では一般的なコンピュータと同じである。しかし、それら各要素には高性能計算を実現するためにさまざまな新技術が投入されている。その新技術の中には後に一般的なコンピュータに導入されたものも多数ある。 スーパーコンピュータのユーザは、本体とは別に用意された端末や、SSH・telnet経由で操作を行う。 プロセッサ スーパーコンピュータに搭載されるプロセッサの役割も、普通のコンピュータ同様に計算処理を行うことである。 一般的なコンピュータとスーパーコンピュータの大きな違いは、処理を並列に実行する点にある。 旧来の単純なプロセッサは、一命令あたり一つの演算だけを行うスカラープロセッサで、一般的なパーソナルコンピュータ (PC) に搭載されるプロセッサ数も1つかごく少数である。スーパーコンピュータでは、1クロックで複数の演算を一度に行うベクトル演算などを備えたプロセッサの採用や、システムの中に数十個から数十万のプロセッサを搭載し計算を同時に実行することで高いスループットを実現する構造となっている。 ベクトル演算が1970年代に実装された後も、1980年代には並列処理、パイプライン処理、投機的実行、対称型マルチプロセッシング、1990年代にはVLIW、SIMDなどがスーパーコンピュータに導入され、並列度の向上を実現した。 スーパーコンピュータで新たに採用された技術の多くは、その後サーバやPCにフィードバックされ、その性能向上に寄与した。またその逆に、それまでPC向けであったx86プロセッサが21世紀に入ってから価格性能比が急激に上がることで、スーパーコンピュータに広く採用されるようになった。 採用プロセッサの変化 TOP500ランキングにおける1998年6月から2007年11月までのCPUアーキテクチャのシェアの推移。x86の値はIntel 64およびAMD64プロセッサを含む。1980年代から1990年代までは、高性能計算に特化した専用のベクトルプロセッサを各スーパーコンピュータメーカーが独自に開発し、システムに採用していた。 1990年代前半から、i860、Alpha、POWER、MIPS、SPARC、IA-64などのワークステーションやサーバ向けの汎用プロセッサが徐々にスーパーコンピュータにも導入され始め、90年代後半では一部のハイエンドなものを除いて汎用プロセッサベースのシステムが主流となった。そのようなシステムはコンピュータ・クラスターとも呼ばれ、プロセッサを多数搭載することで高いスループットを狙っている。 さらに、21世紀からのx86プロセッサの価格性能比の向上に合わせ、IntelやAMDのCPUを採用するメーカーが増加している。x86の流れをくむx86-64アーキテクチャを含めると2007年11月に発表された第30回TOP500ランキング[2]では500台中414台がx86プロセッサを採用しており、PowerPCを含むPOWERベースのシステムと共に市場を二分しつつある。 汎用プロセッサが主流となった90年代後半以降になっても、特に高性能なシステムではベクトルプロセッサによるものが多かったが、それも21世紀に入り変化した。2002年に運用が開始され以降2年半に渡ってTOP500の首位を占めた地球シミュレータのような例外はあるものの、ハイエンドな分野でも置き換えが進行し2007年11月のランキングにおけるベクトル計算機は500台のうち4台のみ[3]となっている。 特定用途向けプロセッサの活用 特定の計算を支援するコプロセッサや本来画像処理のために開発されたGraphics Processing Unit (GPU) を汎用的な計算に利用するGPGPU (General Purpose GPU) など、ある用途に特化したプロセッサをスーパーコンピュータに活用する動きがある。汎用プロセッサに比べ、価格性能比が非常に高くまた消費電力が小さいという利点によって、特に2005年以降動きが活発になってきている。 GRAPEプロジェクトでは、1989年から多体問題に特化したプロセッサを製作し、天文学や分子動力学シミュレーションにおいて非常に価格性能比の良い専用計算機を開発している。 東京工業大学のTSUBAMEにはOpteronによる約1万個のCPUコアの他に、ClearSpeed[4]による高性能計算専用アクセラレータCSX600が搭載されている。2005年11月のランキングでCSX600を利用することで、6月に発表されたCPUのみの結果に比べ約10TFLOPS性能が向上した[5]。 また、高性能GPUを手がけるAMD、NVIDIAは両社とも2007年に汎用計算を念頭に置いたGPUベースのアクセラレータを発表している[6][7]。