中国のLineShineスーパーコンピューター、TOP500ランキングで米国勢を22%上回る

中国のLineShineスーパーコンピューターは、国産設計のCPUを搭載し、2017年以来初めて世界最速の座を奪還した。

中国のLineShineスーパーコンピューターは、TOP500ベンチマークで2.198エクサフロップスを達成し、米国エネルギー省のEl Capitanを22%上回った。中国のシステムがこの年2回発表されるランキングでトップに立ったのは2017年以来初めてのこととなる。

「中国のシステムは印象的だ。GPUに依存しないマシンを開発したという点で、根本的に異なるアプローチを取っている」と、テネシー大学の教授でTOP500の主催者でもあるジャック・ドンガラ氏は述べた。

LineShineは深セン国家スーパーコンピューティングセンターに設置され、1.55GHzで動作するカスタム304コアのLX2プロセッサを1379万コア搭載し、独自のインターコネクトで結ばれている。システムの消費電力は42.2メガワットで、ワットあたり52.07ギガフロップスを達成している。AMDやNvidiaのアクセラレーターに依存するEl Capitan、Frontier、Auroraといった米国のトップシステムとは異なり、LineShineはCPUのみを使用しており、この設計選択によりAI向けタスクの性能は制限されている。

このデビューは、2015年以降、中国のIntelチップへのアクセスを制限し、その後Nvidiaの先端GPUも制限してきた米国の輸出規制の実効性に疑問を投げかけるものだ。このシステムは公的資金なしで開発され、トランプ政権とバイデン政権による長年にわたる半導体関連の規制を受けて2023年に中国がTOP500への提出を停止した後、運営者が提出可能となった。

CPUのみの設計とそのトレードオフ

LineShineがCPUに依存していることは、ワークロードによって性能に大きな差を生み出す。AIトレーニングに重要な混合精度性能を測定するHPL-MxPベンチマークでは、LineShineは7.92エクサフロップスで4位となり、標準スコアからわずか3.6倍の高速化にとどまった。対照的に、El Capitanは同じベンチマークで16.7エクサフロップスを記録し、9.2倍の高速化を達成。これはAI向けコンピューティングにおけるAMD Instinct MI300Aアクセラレーターの優位性を反映している。

この差は、TOP500ランキングが従来の科学技術計算を測定するものであり、AI性能を測るものではないという根本的な現実を浮き彫りにしている。Microsoft、Amazon、Googleなどのクラウドプロバイダーは、TOP500の座を争うことのない大規模なAI特化型スーパーコンピューターを構築している。昨年、AI政策研究者らが行った調査では、テネシー州にあるxAIのColossusシステムは、20万個のAIチップを搭載し、AIワークロードにおいてEl Capitanよりもすでに強力であると推定されている。

「中国は、我々が詳細を無視することを期待して、輸出規制は無意味だと世界に納得させようとしている」と、カリフォルニア大学グローバル紛争協力研究所の上級研究員ジミー・グッドリッチ氏は述べた。

LineShineが半導体株に与える影響

LineShineのデビューにより、世界のエクサスケールシステムは5基（中国1基、米国3基、ドイツ1基）となり、中国が最先端の米国チップにアクセスできなくとも、世界をリードするスーパーコンピューターを構築できることを示している。このシステムは国産のプロセッサ、メモリ、ネットワーキング、冷却技術を採用しており、中国の自給自足への取り組みにおける重要な節目となる。

投資家にとって、その意味合いは複雑だ。GPUで主要なAIシステムの多くを動かすNvidiaは、CPU-onlyのスーパーコンピューターから直接の競争威胁に直面するわけではないが、輸出規制が機能していないという見方が株価の重荷となる可能性がある。El Capitanと他のトップ10システムのうち3基にMI300Aアクセラレーターを供給するAMDは、米国政府の需要が継続することで恩恵を受ける。AuroraとMicrosoftのEagleシステムにプロセッサを供給するIntelは、スーパーコンピューター分野でのエクスポージャーは限定的だが、中国の半導体メーカーが西側のツールなしで競争力のある設計を生産できることが証明されれば、同社のファウンドリ事業の野望が試される可能性がある。

LineShineは従来の科学シミュレーションとAIワークロードの両方をサポートするように設計されていると、同マシンの主任設計者である陸裕通氏は述べた。しかし、業界の専門家は、CPU-onlyのシステムが、今日の大規模言語モデルのトレーニングに最適化されたハードウェアを備えた専用AIスーパーコンピューターに匹敵することに懐疑的な見方を示した。

カスタム中国製シリコン、AMD搭載の米国エネルギー省システム、欧州の主権的コンピューティングインフラに至るまで、TOP500リストのアーキテクチャ的多様性の高まりは、リーダーシップクラスのコンピューティングを支配する単一の技術パスが存在しないことを示している。半導体投資家にとって、競争はもはや誰が最速のマシンを構築するかだけでなく、誰のアーキテクチャが次のコンピューティング需要の波を勝ち取るかが問われている。

本記事は情報提供のみを目的としており、投資助言を構成するものではありません。