私たちは以前、「究極のパソコン活用、3次元流体計算の可能性と課題」という論文の中で、日常的に使われているパソコンの科学技術計算能力を検証し、科学技術計算のなかでもとりわけ計算量が多い3次元流体計算においても十分使えることを示してきた。計算速度の比較である。単位はMflops、すなわち1秒間に倍精度の浮動小数点演算を何100万回行うかである。ベンチマーク計測用ソフトはLinpackである。コンピュータ上で線形代数学の数値演算を行うソフトウェアライブラリである。同様、米国アルゴンヌ国立研究所でFORTRANライブラリとして開発された。1970年代から1980年代初期のスーパーコンピュータを対象として設計され、その後より洗練されたライブラリLAPACKに取って代わられた。Subprograms、基本線形代数サブプログラム群)ライブラリを使ってベクトル演算や行列演算を行う。基づいたベンチマークプログラムである。半分の性能を示す行列サイズ(N1/2)と合わせて、TOP500で世界の高速なコンピュータの性能値としてランキングに使用されている。出典:Wikipedia1990年におけるインテルi486DXというCPUが0.48Mflopsであったものが、2005年のインテルPentium4(3.4GHz)では、実に550Mflopsと約1000倍の速度を達成していることが分かった。長足な技術革新を辿るのがパソコンのCPUである。その後もインテルはじめAMDなどのCPUメーカーはさらに高速なCPUを開発してきた。それらのCPUを載せたパソコン本体は、10万円前後と信じられないリーズナブルなものとなっている。表1の最下段にあるインテルi860のRiscCPUをもったワークステーションは、アカデミックディスカウントであったが300万円以上もしたのである。そのi860の速度は、インテルi486DXに比べ約20倍の速度あったが、そのi860も2005年に出たインテルPentium4(3.4GHz)に比べれば、実に55分の1の速度でしかない。なると気になるのは現在の最新パソコンCPUの速度である。最新パソコンのベンチマークテストを試みた。以下がその結果である。以下では、速度をMflopsとともに、インテルi486DXを1とした場合の相対速度でも示してある。i5(2.67GHz)は、インテルi486DXの1万6千倍にも達していることが分かった。2005年のPentium4(3.4GHz)に比べても14倍も高速である。i5(2.67GHz)を載せた最新のパソコンは秋葉原の「パソコン工房」で本体価格7〜8万円で購入したものである。(科学技術計算)は、この20年間で優に1万6千倍も高速となったことになる。インテルかAMD、メインメモリー2GB、HDD500GB、マルチドライブなど)を使っているが、これで十二分である。2000マシンを大事に使っている。CPUはインテルのセレロンだ。これだと後述する消費電力も非常に少ない。主記憶は1GBに増設している。科学技術計算でなく日常的な事務処理では、CPU速度もあるが、アプリケーションソフトのバージョンによって処理速度は著しく異なる。IBMのホームページビルダーを例に取るとバージョン7が最も立ち上がり、処理速度が高い。バージョン11は立ち上がりだけでバージョン7に比べ5〜8倍も時間がかかる。機動性が要求されるソフトの場合、この差はきわめて重要なものとなる。計算することが多いので、従来ひとつのパソコンで1風向あるいは1風速を計算していたが、今では同時に4風向あるいは4風速の計算が上記の速度で可能となっている。以下は最新のインテルCPUCorei5をもつパソコンで同時に1から4つの風速で計算の場合の速度を比較してみた結果である。(1277秒/61ループ)となった。計算ループ数は61回、計算実時間は21〜25分程度であるので、計測の際の作業による誤差は少ないと考えられる。最大である4つのCPUで同時に計算した場合には1割程度速度が落ちるが、実務上は大差ないと言える。いうことで、環境総合研究所が提供している大気、水などの3次元の広域に及ぶ流体計算サービスも、より高速に行えることになっており、結果として納期も短くできるようになった。i5よりさらに高速化が可能である。CPUの速度の飛躍的な向上に伴い従来は消費電力も上昇してきたが、最近のCPUの速度向上は必ずしも消費電力の上昇を伴っていない。以下は上記のベンチマークを行った歴代のCPU毎の概ねの消費電力である。CPUの細かいバージョンによって実際の消費電力は異なるが、ここでは参考としておおづかみに消費電力のオーダーを示した。これをみると2003年頃以降は消費電力の上昇が止まっていることが分かる。以降がマルチコアによって速度向上を図っていることによるものが大きい。ベンチマークの表に示した動作周波数をみると、2003年以降、2〜3GHzで止まっていることが分かる。周波数を上げると発熱量が増大してしまうため、周波数の上昇を伴わない方法によるマルチコア(計算を行う中枢部を複数持つ)等の技術への大きな転換が図られ、合わせて消費電力の上昇も抑えられるようになった。ノートPCに採用されるCPUでは速度より消費電力を優先されたものがあり、これがデスクトップPCに採用されることもある。観点からにとっても望ましい技術の発展であると言えよう。