平成21年度 秋期 午前 問14
システム構成要素
ノード数と総理論ピーク演算性能
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 個である。
(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。
表（書き起こし）: ※ 原文では選択肢そのものが罫線の表で，記号の列（ア〜エ）が表の行になっています。
| 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 |
- アノード数 2,000 ／ 総理論ピーク演算性能 320 TFLOPS
- イノード数 2,000 ／ 総理論ピーク演算性能 640 TFLOPS
- ウノード数 4,000 ／ 総理論ピーク演算性能 320 TFLOPS
- エノード数 4,000 ／ 総理論ピーク演算性能 640 TFLOPS
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✓ これが正解イノード数 2,000 ／ 総理論ピーク演算性能 640 TFLOPS
解説
総コア数 4 倍・コア性能 2 倍で、性能は 8 倍になります。
まず現状のコア数を押さえます。1 ノードに 8 個で、それが 1,000 ノードあるので、総コア数は 8,000 個です。更新条件は総コア数を現状の 4 倍にすると言っているので、更新後の総コア数は 32,000 個になります。次にノード数です。1 ノードのコア数も現状の 2 倍にするので 16 個となり、32,000 ÷ 16 ＝ 2,000 ノードと決まります。最後に性能です。総理論ピーク演算性能はコア数に比例するうえ、1 コアあたりの性能も 2 倍の 20 GFLOPS になるので、32,000 × 20 GFLOPS ＝ 640,000 GFLOPS、すなわち 640 TFLOPS です。コア数が 4 倍、1 コアの性能が 2 倍なので、全体では 8 倍になったと見ることもできます。三つの条件のうちどれか一つを使い忘れると値がずれるので、順に一つずつ当てていくのが安全です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- アノード数 2,000 ／ 総理論ピーク演…：ノード数 2,000 と 320 TFLOPS の組です。ノード数のほうは合っていますが、1 コアあたりの性能を 2 倍にする条件を使わずに 32,000 × 10 GFLOPS で計算すると、この性能になります。
- ウノード数 4,000 ／ 総理論ピーク演…：ノード数 4,000 と 320 TFLOPS の組です。1 ノードのコア数を 2 倍にする条件と、1 コアの性能を 2 倍にする条件の、どちらも使わずに 32,000 ÷ 8 と 32,000 × 10 GFLOPS で計算した値です。
- エノード数 4,000 ／ 総理論ピーク演…：ノード数 4,000 と 640 TFLOPS の組です。性能のほうは合っていますが、1 ノードのコア数を 8 個のままとして 32,000 ÷ 8 を計算すると、このノード数になります。
出典：平成21年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問14（改変：原典の図表をテキストに書き起こした）
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