HPCの構成｜科目A-1 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 | |
| ア | 2,000 | 320 |
| イ | 2,000 | 640 |
| ウ | 4,000 | 320 |
| エ | 4,000 | 640 |
- ア：
- イ：
- ウ：
- エ：
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コア当たりの性能と総コア数を掛けて考えます。今回は、1コアの性能が2倍、総コア数が4倍になるため、全体の演算性能は現状の8倍になります。ノード数ではなく総コア数で性能を見る点を押さえましょう。
迷ったときの判断軸
まず現状の総コア数を、8コア×1,000ノードで求めます。更新後は総コア数がその4倍になり、1ノード当たりのコア数も2倍になるため、ノード数は単純に4倍にはなりません。性能は「1コアの性能」と「総コア数」、ノード数は「総コア数」と「1ノード当たりのコア数」に分けて考えると整理しやすくなります。
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、サーバやクラスタ構成の性能を、台数だけでなくコア数・ノード構成・1コア当たり性能に分解して見積もる力が重要です。科目Bでは、性能要件を満たす構成設計や、スケールアウト時の資源計算として問われる可能性があります。
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。