令和7年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問11

テクノロジシステム構成性能評価・キャパシティ

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。
解答・解説

正解: イ. ノード数: 2,000，総理論ピーク演算性能 (TFLOPS): 640

現状の構成から更新後の構成を順に計算します。

現状の構成の確認

  • 1ノードあたりのコア数: 88 コア
  • ノード数: 1,0001,000 ノード
  • 総コア数: 8×1,000=8,0008 \times 1,000 = 8,000 コア
  • 1コアの理論ピーク演算性能: 1010 GFLOPS

更新条件の適用と計算

  1. 総コア数の計算
    更新条件3「総コア数を現状の4倍にする」より、更新後の総コア数は以下のようになります。
    8,000×4=32,000 コア8,000 \times 4 = 32,000 \text{ コア}

  2. ノード数の計算
    更新条件2「一つのノードのコア数を現状の2倍にする」より、更新後の1ノードあたりのコア数は以下のようになります。
    8×2=16 コア8 \times 2 = 16 \text{ コア}
    したがって、更新後のノード数は総コア数を1ノードのコア数で割って求めます。
    32,000÷16=2,000 ノード32,000 \div 16 = 2,000 \text{ ノード}

  3. 総理論ピーク演算性能の計算
    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」より、更新後の1コアあたりの性能は以下のようになります。
    10×2=20 GFLOPS10 \times 2 = 20 \text{ GFLOPS}
    総理論ピーク演算性能は「総コア数 ×\times 1コアの性能」で求められます。
    32,000×20=640,000 GFLOPS32,000 \times 20 = 640,000 \text{ GFLOPS}
    これを TFLOPS に換算（1 TFLOPS=1,000 GFLOPS1 \text{ TFLOPS} = 1,000 \text{ GFLOPS}）すると、640640 TFLOPS となります。

よって、ノード数は「2,000」、総理論ピーク演算性能は「640」となります。

各選択肢の解説

  • ア：ノード数は2,000で正しいですが、総理論ピーク演算性能が320 TFLOPSとなっており誤りです。これは1コアの性能を現状の10 GFLOPSのまま計算した場合の値です。
  • イ：正解です。
  • ウ：ノード数が4,000、総理論ピーク演算性能が320 TFLOPSとなっており誤りです。1ノードのコア数を現状の8コア、1コアの性能を現状の10 GFLOPSのまま計算した場合の値です。
  • エ：総理論ピーク演算性能は640 TFLOPSで正しいですが、ノード数が4,000となっており誤りです。これは1ノードのコア数を現状の8コアのまま計算した場合の値です。

Spineチーム