พนักงานฟูจิตสึรับเหรียญรางวัลเชิดชูเกียรติในงาน 2020 Spring Conferment สำหรับการคิดค้นเทคโนโลยีในซูเปอร์คอมพิวเตอร์

ฟูจิตสึเปิดเผยว่า ยูอิชิโระ เอจิมะ พนักงานของบริษัทฟูจิตสึ ได้รับเหรียญรางวัลเชิดชูเกียรติ Medal with Purple Ribbon ในงาน 2020 Spring Conferment สำหรับคุณูปการในด้านการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของประเทศญี่ปุ่น โดยยูอิชิโระ เอจิมะ ได้ประดิษฐ์คิดค้นเทคโนโลยีที่สามารถสร้างคอมพิวเตอร์แบบคู่ขนาน (Parallel Computer) ที่มีขนาดใหญ่ ด้วยการเชื่อมต่อโปรเซสเซอร์หลายหมื่นตัวเข้าด้วยกันในรูปแบบหลายมิติ  เทคโนโลยีนี้รองรับการประมวลผลความเร็วสูง โดยเทคโนโลยีนี้ถูกใช้งานในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Fugaku และ K computer ซึ่งเป็นผลงานการพัฒนาร่วมกันของฟูจิตสึและ RIKEN และยังถูกนำไปใช้กับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ PRIMEHPC FX1000 ของฟูจิตสึ รวมถึงรุ่นก่อนหน้า

ข้อมูลสรุปเกี่ยวกับรางวัล
1) ชื่อโครงการ : การพัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมต่อแบบหลายมิติสำหรับคอมพิวเตอร์แบบคู่ขนานที่มีขนาดใหญ่
2) ผู้รับรางวัล : ยูอิชิโระ เอจิมะ, สถาปนิกอาวุโส ฝ่ายพัฒนาระบบ หน่วยพัฒนาแพลตฟอร์ม
บริษัท ฟูจิตสึ จำกัด
3) รางวัลอื่นๆ ที่ยูอิชิโระ เอจิมะ เคยได้รับ
- ปี 2555 – รางวัลผลงานดีเด่น Ichimura Prize สาขาอุตสาหกรรม
- ปี 2557 – รางวัล Imperial Invention Prize จากงานมอบรางวัลสิ่งประดิษฐ์ดีเด่นแห่งชาติ
- ปี 2560 – รางวัลดีเด่นด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สาขาการพัฒนา) จากกระทรวงการศึกษา วัฒนธรรม กีฬา วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี
4) ข้อมูลสรุปเกี่ยวกับผลงานความสำเร็จ
ในปัจจุบัน ระบบซูเปอร์คอมพิวเตอร์ชั้นนำของโลกใช้คอมพิวเตอร์แบบคู่ขนานขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อโปรเซสเซอร์หลายหมื่นตัวเข้าด้วยกันเพื่อรองรับการคำนวณในลักษณะคู่ขนาน  ในระบบดังกล่าว โปรเซสเซอร์แต่ละตัวแลกเปลี่ยนข้อมูลต่างๆ ระหว่างกัน รวมถึงผลลัพธ์จากการคำนวณ เพื่อรองรับการประมวลผลแบบจำลองขนาดใหญ่  อย่างไรก็ตาม ระบบดังกล่าวยังคงมีปัญหา เนื่องจากการสื่อสารระหว่างโปรเซสเซอร์ถูกแทรกแซงโดยโปรแกรมแบบคู่ขนานอื่นๆ ซึ่งถูกรันในเวลาเดียวกัน  นอกจากนี้ ในกรณีที่โปรเซสเซอร์บางตัวหยุดทำงาน ก็อาจส่งผลให้ประสิทธิภาพหรือความพร้อมใช้งานของระบบลดลง

เพื่อแก้ไขปัญหาท้าทายดังกล่าว ฟูจิตสึจึงได้ประดิษฐ์คิดค้นเทคโนโลยีการเชื่อมต่อแบบหลายมิติ (high-dimensional interconnect technology)(1) ซึ่งทำให้โปรเซสเซอร์จำนวนมากอยู่ใกล้ชิดกันมากขึ้น ด้วยการเพิ่มเส้นทางการสื่อสาร  เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อโปรเซสเซอร์ได้มากกว่า 100,000 ตัว  นอกจากนั้น ในกรณีที่โปรเซสเซอร์บางตัวหยุดทำงาน เทคโนโลยีนี้จะช่วยลดการติดขัดของแทรฟฟิกข้อมูล ด้วยการแยกตำแหน่งที่หยุดทำงานออกจากพื้นที่เสมือนจริงแบบ 3 มิติ และลดการแยกพาร์ติชั่นเพื่อรองรับการเปลี่ยนชิ้นส่วนอุปกรณ์

เทคโนโลยีนี้ถูกนำไปใช้กับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ 'K computer' ซึ่งได้รับการออกแบบเป็นพิเศษสำหรับประมวลผลการคำนวณด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจำนวนมากในเวลาเดียวกัน รวมไปถึงซูเปอร์คอมพิวเตอร์รุ่นถัดมาอย่าง Fugaku  เทคโนโลยีดังกล่าวทำให้ K computer มีความพร้อมใช้งานของระบบสูงเกินกว่า 97% โดยไม่นับรวมช่วงเวลาที่ทำการซ่อมบำรุงตามกำหนดเวลา และนับเป็นคุณูปการที่สำคัญต่อการพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของญี่ปุ่น  เทคโนโลยีนี้ยังถูกนำไปใช้กับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ PRIMEHPC FX1000 ของฟูจิตสึ ซึ่งได้รับการติดตั้งใช้งานในศูนย์วิจัยหลายแห่งทั่วโลก
รายละเอียดของเทคโนโลยีการเชื่อมต่อแบบหลายมิติ

เมื่อนักวิจัยเริ่มต้นพัฒนาเทคโนโลยีนี้เมื่อปี 2549 ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในการประมวลผลแบบคู่ขนานขนาดใหญ่ใช้การเชื่อมต่อแบบตาข่าย 3 มิติ ซึ่งโปรเซสเซอร์ถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกันในรูปแบบของโครงตาข่ายใน 3 ทิศทาง (แกนแนวตั้ง แกนแนวนอน และแนวลึก)  นอกจากนี้ยังมีการเชื่อมต่อแบบห่วงยาง 3 มิติ ซึ่งส่วนปลายของโครงตาข่ายในทุกทิศทางถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกันเป็นวงแหวน

ในระบบซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ถ้าหากโปรเซสเซอร์ตัวใดตัวหนึ่งหยุดทำงาน ก็จำเป็นที่จะต้องแยกโปรเซสเซอร์ที่หยุดทำงานออกไป และรักษาการทำงานโดยรวมของระบบทั้งหมด  อย่างไรก็ดี วิธีการแบบเดิมๆ ในการเชื่อมต่อพาร์ติชั่นเข้าด้วยกันโดยใช้สวิตช์สำหรับการแบ่งพาร์ติชั่นโดยเฉพาะกลับมีปัญหา เพราะพาร์ติชั่นถูกแยกออกตามแต่ละพาร์ติชั่น ซึ่งนั่นหมายความว่าโปรเซสเซอร์ที่ชำรุดหลายตัวอาจถูกแยกออกไปจนกว่าจะมีการซ่อมบำรุงอุปกรณ์ และส่งผลให้ระบบมีความพร้อมใช้งานลดลง

ด้วยเทคโนโลยีการเชื่อมต่อแบบหลายมิติ ฟูจิตสึได้ขยายมิติด้วยการเชื่อมต่อห่วงยาง 3 มิติเข้ากับกลุ่มโปรเซสเซอร์ที่เชื่อมต่อกันในรูปแบบโครงตาข่าย 3 มิติขนาดเล็ก  เนื่องจากกลุ่มโปรเซสเซอร์ดังกล่าวสามารถแบ่งพาร์ติชั่นได้ตามตำแหน่งที่เหมาะสม และหน่วยของพาร์ติชั่นมีขนาดเล็ก ดังนั้นเทคโนโลยีนี้จึงสามารถรันโปรแกรมแบบคู่ขนานหลายโปรแกรมพร้อมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ  นอกจากนี้ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพด้านการประมวลผล เพราะเทคโนโลยีนี้ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้สวิตช์สำหรับการแบ่งพาร์ติชั่น และการเชื่อมต่อที่เพิ่มขึ้นทั้งหมดโดยเป็นผลมาจากมิติที่เพิ่มมากขึ้นจะสามารถถูกใช้เป็นเส้นทางการสื่อสาร  ยิ่งไปกว่านั้น เทคโนโลยีดังกล่าวยังรองรับการแบ่งแยกภายในพาร์ติชั่นและการแยกออกตามพาร์ติชั่นในช่วงที่ระบบหยุดทำงาน โดยวงแหวนการเชื่อมต่อระหว่างกลุ่มและการเขียนข้อมูลครั้งเดียวบนโครงสร้างตาข่ายระหว่างกลุ่มจะทำหน้าที่เป็นส่วนเชื่อมต่อลูปแบบเสมือนจริงเทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถทำการแบ่งพาร์ติชั่นได้อย่างยืดหยุ่น และรันโปรแกรมประมวลผลแบบคู่ขนานหลายๆ โปรแกรมในเวลาเดียวกันในระบบคอมพิวเตอร์แบบคู่ขนานที่มีขนาดใหญ่

เกี่ยวกับเหรียญรางวัล Medal with Purple Ribbon
เหรียญรางวัล Medal of Honor with Purple Ribbon เป็นรางวัลเชิดชูเกียรติระดับประเทศที่มอบให้แก่บุคคลที่สร้างสรรค์สิ่งประดิษฐ์หรือผลงานการค้นพบในด้านวิทยาศาสตร์ รวมถึงผลงานความสำเร็จที่โดดเด่นด้านวิชาการ ศิลปะและวัฒนธรรม หรือกีฬา

เกี่ยวกับฟูจิตสึ
ฟูจิตสึเป็นบริษัทด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร (ไอซีที) ชั้นนำของญี่ปุ่น นำเสนอผลิตภัณฑ์ โซลูชั่น และบริการด้านเทคโนโลยี  พนักงานของฟูจิตสึราว 132,000 คนให้บริการแก่ลูกค้าในกว่า 100 ประเทศทั่วโลก  เราใช้ประสบการณ์ของเราและพลังของไอซีทีเพื่อสร้างสรรค์สังคมแห่งอนาคตร่วมกับพนักงานของเรา บริษัท ฟูจิตสึ จำกัด (TSE: 6702) มีรายได้รวม 4.0 ล้านล้านเยน (36,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ) สำหรับปีงบประมาณสิ้นสุดวันที่ 31 มีนาคม 2562  ดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่เว็บไซต์ http://www.fujitsu.com/

• ข่าวฟูจิตสึ
• ข่าวบริษัทฟูจิตสึ
• ข่าวคอมพิวเตอร์
• ข่าววิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
• ข่าววิทยาศาสตร์ฯ
• ข่าวประเทศญี่ปุ่น
• ข่าวเหรียญรางวัล