芝浦工業大学の尾崎克久教授(数値解析研究室)らが考案した計算手法「Ozaki Scheme II(尾崎スキームII)」が、米NVIDIA社の提供するGPU開発基盤「CUDA」に採用された。2026年9月に公開された最新版「CUDA Toolkit 13.4」に搭載されている。

 近年、GPUはAI開発向けに「低精度(桁数の少ない)計算」を高速化する方向で急激に進化している。一方、気象予測や耐震設計、新材料開発などの科学シミュレーションが必要とする「倍精度(桁数の多い)の正確な計算」では、ハードウェアの性能を十分に引き出しにくいという課題があった。

 Ozaki Schemeは、AI向けの低精度計算能力を数学的アプローチ(誤差なし変換や整数の余りを活用したモジュラー計算)により複数回組み合わせることで、倍精度計算と同等の精度の結果を高速に導き出す技術だ。初代「Ozaki Scheme I」は2025年にNVIDIA CUDAに搭載されている。

 新方式「Ozaki Scheme II」はGPUに新たな演算回路を追加せずに、NVIDIA Ampere世代以降の既存のGPU上でソフトウェアとして動作する。倍精度計算時に使われない低精度の演算器を活用でき、AI向けに強化された性能をそのまま科学技術計算に振り向けられる。NVIDIA社は、これにより性能と電力効率の双方が改善するとしている。

 この技術は社会・産業界に広がりを見せており、例えば、スーパーコンピュータ「富岳」の次世代機「富岳NEXT」の開発に活用する手法の一つとして理化学研究所が公表している。また、米国エネルギー省の科学研究プログラムでの活用も報じられている。

 省電力で高精度の計算が可能になれば、大規模設備を持つ拠点だけでなく、一般的なGPUを備えた大学の研究室や中小規模の企業でも、かつてない規模のシミュレーションが期待できるとしている。

参考:【芝浦工業大学】芝浦工業大学・尾崎教授の計算アルゴリズムをNVIDIAが新たに採用〜 AI時代のGPUから、科学シミュレーションに不可欠な高精度計算を引き出す 〜

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