富士通、大型電波望遠鏡アルマのスーパーコンピュータを稼働開始

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富士通、大型電波望遠鏡アルマのスーパーコンピュータを稼働開始


掲載日:2013/03/21


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 富士通株式会社は、自然科学研究機構国立天文台が、富士通グループと共同で、チリで進められている高い感度と分解能を備える大型電波望遠鏡「アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計」(アルマ)のプロジェクトにおいて、専用スーパーコンピュータ 「ACA相関器システム」を開発し、稼働を開始したことを発表した。

 「アルマ」は、東アジア、北アメリカ、ヨーロッパが協力して、チリの標高5000メートルの高原に建設した、高解像度の天体電波画像を得られる大型電波望遠鏡。直径約18.5キロメートルの敷地にパラボラアンテナを66台配置し、アンテナから受信したミリ波・サブミリ波(電波の中で、1〜10mmの波長帯がミリ波、1mm以下の波長帯がサブミリ波)の信号を計算機で処理することで、最大直径18.5キロメートルの巨大なパラボラアンテナを使った場合と同等の高画質な電波画像が合成できる。

 今回稼働開始した「ACA相関器システム」は、国立天文台と富士通グループにより共同で開発された、高感度の観測が可能な「アタカマコンパクトアレイ」(電波強度を正確に測定でき、物質の量についての定量的な解析ができる小口径の干渉計システム)のデータ処理を担う、専用スーパーコンピュータ。

 同システムは、富士通のPCサーバ「PRIMERGY」35台と株式会社富士通アドバンストエンジニアリングが開発した専用計算機で構成されていて、16台のアンテナ群が受信する大量の信号のデータ処理を引き受けている。

 望遠鏡のアンテナが受信する毎秒5120億個の電波信号データを、毎秒120兆回の計算速度でリアルタイムに処理する性能と、標高5000メートル、0.5気圧という環境での安定動作を可能にしている。

 エンジニアが常駐することが難しい高地で、リモートでの迅速かつきめ細かい安定運用を可能とするため、データ処理の流れを相関器内の多数のポイントで常時監視・記録する機能や、内蔵した大量のテスト用データを使って実運用状態を再現し、障害の特定精度を高める機能などを搭載している。

 また、FPGA(製造・出荷後に構成を設定できる集積回路)と呼ばれる汎用LSIを採用し、アンテナから受信するデータを250マイクロ秒ごとに分割し、4096個のLSIに分配する、並列演算方式を新たに開発することで、高い価格性能比を可能にしたという。



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