問11 HPC の更新後の性能

応用情報​技術者試験 令和7年度 秋期 午前、全80問のうちの問11。

出典:令和7年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問11(選択肢の表を、1 つずつの文に組み直した)

現状の HPC (High Performance Computing) マシンの構成を,次の条件で更新することにした。更新後の,ノード数と総理論ピーク演算性能はどれか。ここで,総理論ピーク演算性能は,コア数に比例するものとする。

〔現状の構成〕

(1) 一つのコアの理論ピーク演算性能は 1⁠0 GFLOPS である。

(2) 一つのノードのコア数は 8 である。

(3) ノード数は 1,0⁠0⁠0 である。

〔更新条件〕

(1) 一つのコアの理論ピーク演算性能を現状の 2 倍にする。

(2) 一つのノードのコア数を現状の 2 倍にする。

(3) 総コア数を現状の 4 倍にする。

  1. アノード数 2,0⁠0⁠0,総理論ピーク演算性能 3⁠2⁠0 TFLOPS
  2. イノード数 2,0⁠0⁠0,総理論ピーク演算性能 6⁠4⁠0 TFLOPS
  3. ウノード数 4,0⁠0⁠0,総理論ピーク演算性能 3⁠2⁠0 TFLOPS
  4. エノード数 4,0⁠0⁠0,総理論ピーク演算性能 6⁠4⁠0 TFLOPS
答えと解説を開く

正解はイです。

まず現状の総コア数は 8 コア × 1,0⁠0⁠0 ノード = 8,0⁠0⁠0 コアです。更新後は 4 倍の 3⁠2,0⁠0⁠0 コアになります。1 ノードのコア数は 2 倍の 1⁠6 なので、ノード数は 3⁠2,0⁠0⁠0 ÷ 1⁠6 = 2,0⁠0⁠0 です。次に性能です。1 コアの性能は 2 倍の 2⁠0 GFLOPS なので、全体は 2⁠0 × 3⁠2,0⁠0⁠0 = 6⁠4⁠0,0⁠0⁠0 GFLOPS です。1 TFLOPS は 1,0⁠0⁠0 GFLOPS なので 6⁠4⁠0 TFLOPS になります。ノード数 2,0⁠0⁠0、6⁠4⁠0 TFLOPS のイが正解です。

ほかの選択肢が違う理由

  • アノード数は合っていますが、1 コアの性能を 2 倍にするのを入れ忘れると 3⁠2⁠0 TFLOPS になります。
  • ウ総コア数を 4 倍にしたとき、1 ノードのコア数も 2 倍になっているのを見落とすとノード数が 4,0⁠0⁠0 になります。性能も 1 コアの 2 倍が抜けています。
  • エ性能は合っていますが、ノード数は 3⁠2,0⁠0⁠0 コアを 1 ノード 1⁠6 コアで割った 2,0⁠0⁠0 です。

仕組み

FLOPS は、1 秒間に何回の小数の計算 (浮動小数点演算) ができるかを表す単位です。G (ギガ) は 1⁠0 億、T (テラ) は 1 兆で、1 TFLOPS = 1,0⁠0⁠0 GFLOPS です。

理論ピーク性能は、すべてのコアが休まず計算し続けたときの上限の値です。実際のプログラムでは、データの受け渡しの待ちなどで、これより低い性能になります。