HPCの構成｜科目A-1（応用情報技術者） 令和7年 秋期午前試験 問11
出典：令和7年秋期 午前 問11
分野：システム構成要素 ／ システムの構成
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10GFLOPS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。
| ノード数 | 総理論ピーク演算性能（TFLOPS） | |
| ア | 2,000 | 320 |
| イ | 2,000 | 640 |
| ウ | 4,000 | 320 |
| エ | 4,000 | 640 |
TSUNAGARU-ADVICE
まず押さえたいこと
HPCの総理論ピーク演算性能は、1コア当たりの性能 * 1ノード当たりのコア数 * ノード数で考えます。更新条件が複数ある場合は、それぞれが総コア数や1コア性能にどう影響するかを分けて整理するのが基本です。
迷ったときの判断軸
「総コア数を4倍にする」という条件と、「1ノード当たりのコア数を2倍にする」という条件を重ねてノード数まで4倍にしないように注意します。まず更新後の総コア数を求め、更新後の1ノード当たりコア数で割ってノード数を求めると整理しやすくなります。また、GFLOPSとTFLOPSの単位変換も確認しましょう。
科目Bにつなげるために
特にプロフェッショナルデジタルスキル（システム）試験合格を目指す方は、この考え方をサーバ増強、並列計算基盤、キャパシティプランニングに結び付けましょう。CPU性能・コア数・ノード数のどこを増強すると全体性能がどの程度伸びるかを見積もる場面に応用できます。
まず、現状の総コア数を求めます。1ノード当たり8コアで、ノード数が1,000なので、現状の総コア数は次のようになります。
8 × 1,000 = 8,000コア
更新条件では、総コア数を現状の4倍にするので、更新後の総コア数は次のようになります。
8,000 × 4 = 32,000コア
また、1ノードのコア数は現状の2倍になるので、更新後は1ノード当たり16コアです。したがって、更新後のノード数は次のようになります。
32,000 ÷ 16 = 2,000ノード
次に、総理論ピーク演算性能を求めます。1コアの理論ピーク演算性能は現状の2倍なので、10GFLOPS × 2 = 20GFLOPSです。
更新後の総理論ピーク演算性能は、次のようになります。
20GFLOPS × 32,000 = 640,000GFLOPS = 640TFLOPS
したがって、イが適切です。