富士通研究所は8日、神奈川県川崎市の同社施設において「スモールミーティング」と名付けた説明会を開催、最新の研究成果などについて紹介した。これは同社としては初めて開催するもので、今後、各研究所・特定テーマごとに継続的に実施される予定。今回はITコア研究所における、10GbEスイッチLSIとグリッドについての成果が発表された。

富士通研究所の組織	所在地。この他に海外も

世界初の10GbitイーサネットスイッチLSI

同社は将来的なビジョンとして、あらゆるコンピュータ資源をIP(Internet Protocol)で接続するという「All-IP」を提唱している。現状、例えばインターコネクトではMyrinetやInfinibandといった独自プロトコルのものもあるが、ストレージ・携帯電話なども含めて全てIP化することで、高度なITシステムをより簡単・低価格で実現できるという。

「All-IP」では全ての接続がIP化されている	10GbEスイッチLSIを持つ同社ITコア研究所長代理・木村康則氏

そのためのキーデバイスとなるのが高性能イーサネットスイッチで、同社は世界で初めて、10Gbitイーサネットスイッチの1チップ化に成功、昨年よりこのLSIを搭載する「XG800」も販売されている(販売元はPFU)。同LSIは12ポートのレイヤ2スイッチで、10GBASE-CX4対応の電気インタフェースを実装。バッファメモリの最適化により、450nsという低いレイテンシも実現している。

LSIの概要。12ポートのレイヤ2スイッチが実装されている	バッファは左側の共有メモリ方式を採用している

このLSI化により、装置として比べてみると、体積は従来から1/10に小型化、また消費電力やレイテンシもそれぞれ1/10になったという。製品としては、光インタフェース(XENPAK)を8ポート搭載する「XG800」(2U)に加え、電気インタフェースのままの「XG600」(1U)もラインナップされている。

>同LSIを搭載するレイヤ2スイッチ	従来の装置との比較

適用範囲。LSIなので、オンボード搭載も可能だ	ロードマップ。次期LSIもまもなく登場

XG800は、すでにメディアエクスチェンジ、理化学研究所、東京大学、Los Alamos National Laboratoryなどで採用された実績があるとのこと。

ビジネス向けのグリッドミドルウェア「CyberGRIP」

グリッドは当初の科学技術計算分野のみならず、今やビジネス分野にも適用範囲を広げている。各社がグリッドを謳うプラットフォームを投入してきているが、同社が開発したのは「CyberGRIP」というビジネス向けのミドルウェア。製造業・金融業・流通業などに大量計算のニーズはあるということで、並列計算処理でプログラムを早く終わらせることよりも、大量のジョブを効率的に実行することに重点が置かれている。

サイエンス以外に、ビジネスにおいてもグリッドのニーズはある	CyberGRIPは、大量のシミュレーションを効率的に実行

基本的なメリットとしては、コストの削減とレスポンスの平準化がある。従来は、アプリケーションごと・部門ごとにサーバーが用意され、それぞれのピーク負荷に合わせたシステムとなっているため、全体として見ると無駄が多い。しかしCyberGRIPでは仮想化によりアプリと計算資源を分離。アプリは各システムの負荷などを考慮して最適な計算資源にアサインされるので、より効率的な運用が可能となる。

アプリは動的にアサインされる。既存のアプリがそのまま使えるそうだ	利用者は、アプリがどのシステムで実行されるのか気にする必要はない

そして、CyberGRIPの特徴とも言えるのが、柔軟なジョブ実行制御機能だ。スクリプトの記述により、大量のジョブを自動生成することはもちろん、先行ジョブの結果から次のジョブのパラメータを設定するようなことも可能。これにより大幅な作業の自動化が実現でき、ユーザーはより高度な作業に専念することができるようになる。

プラットフォームの構成。デスクトップPCのCPUも活用できる	同社では、米国からも利用可能なグリッド環境も構築した

効果を検証するために、まずは社内の各部門で実際に適用された。移動通信システム開発部門では、CDMA基地局用変復調装置の設計シミュレーションへ適用。9千ジョブの実行で、ターンアラウンドタイムとオペレーション工数はともに1/4になったという。またサーバシステム開発部門では、LSIのテストタパーンの検証に適用。2万ジョブで、延べ検証期間は1/7に短縮された。

適用例。H.264で符号化アルゴリズムの最適化を行った	アルゴリズムの違いによって、人物の顔がこれだけ異なる

現在も、8部門9アプリケーションで使われているそうで、ITコア研究所主管研究員の門岡良昌氏は「社内で実際にこれだけ使っているグリッドミドルウェアの開発メーカーはないのでは」とコメント。ちなみに製品版は富士通より、「Systemwalker CyberGRIP」として、すでに提供されている。