スーパーコンピュータのせかい
| 全世界中のスーパーコンピュータの上位 500 の情報が こちら でご覧頂けます。 |
| 日本の次世代スーパーコンピュータ開発プロジェクトの情報は こちら です。 |
| 汎用京速計算機 | Fugaku Next （次期「富岳」構想 |
Exa級FLOPS | 合計ノード数：3400以上 ベクトル性能（FP64）：48PFLOS〜3.0EFLOPS以上 行列演算性能（FP16／BF16）：1.5〜150EFLOPS以上 行列演算性能（FP8）：3.0〜300EFLOPS以上 行列演算性能（sparsity）：600EFLOPS以上 メモリ容量：10PiB以上 メモリバンド幅：7PB/s以上 合計消費電力：40MW以下 |
| 富岳（ポスト京） | 1000P FLOPS | CPU：A64FX 15万個 | |
| 京［Ｋ］ | 10.51P FLOPS | CPU：SPARC64 VIIIfx 2GHz×705,024／MEMORY：1,410.048TB | |
| 地球シミュレータ | ＥＳ３（NEC SX-ACE） | 1.3P FLOPS | CPU：5,120／NODE：5,120／MEMORY：320TB |
| ＥＳ２（NEC SX-9/E） | 131T FLOPS | CPU：1,280／NODE：160／MEMORY：20TB | |
| ＥＳ | 40.832T FLOPS | CPU：5,120／NODE：640／MEMORY：10TB | |
| 科学技術用高速計算システム | SIGMA-1 | 427M FLOPS | |
| 第五世代コンピュータ |
| スカラー・プロセッサ | 逐次方式 | ＳＩＳＤ型 | Single Instruction Single Data Stream |
| パイプライン方式 | ＭＩＭＤ型 | Multi Instruction Multi Data Stream | |
| アレイ・プロセッサ | 並列方式 （パラレル・プロセッサ） |
ＳＩＭＤ型 | Single Instruction Multi Data Stream |
| ＭＩＭＤ型 | Multi Instruction Multi Data Stream | ||
| パイプライン方式 （ベクトル・プロセッサ） |
ＭＩＳＤ型 | Multi Instruction Single Data Stream | |
| ＭＩＭＤ型 | Multi Instruction Multi Data Stream | ||
| 新しい方式 （マルチ・コア） |
ＭＩＭＤ型の改良型 | ＳＰＭＤ型 | Single Program Multiple Data Stream |
| ＭＰＭＤ型 | Multiple Program Multiple Data Stream |
| 属性 | 分類 | 並列方式 | 例 |
| 主記憶 | 仮想記憶方式 | HITAC M-280H IAP ACOS S1000 IAP |
|
| 実記憶方式 | CRAY-1 CDC Cyber 205 HITAC S810 FACOM VP NEC SX |
||
| レジスタ | ストア方式 （レジスタなし） |
CDC Cyber 205 HITAC M-280H IAP |
|
| ベクトルレジスタ方式 |
CRAY-1,X-MP HITAC S810 FACOM VP NEC SX |
||
| パイプライン | 単一方式 | CRAY-1 HITAC M-280H IAP CDC Cyber 203 |
|
| 並列方式 | 単純並列 | CDC Cyber 205 | |
| 演算並列 | HITAC S-810 FACOM VP |
||
| 複合並列 | NEC SX | ||
| 並列密結合方式 | CRAY X-MP CRAY-2 |
| ETA | 1989 | ETA10 | ETA10-F | 10G FLOPS |
| ETA10-G | ||||
| ETA10-Q | Piper | |||
| ETA10-P |
| CDC | Cyber 205 | ||
| Cyber 203 | STAR | ||
| CDC 8600 | 10M FLOPS | ||
| CDC 7600 | 10M FLOPS | ||
| 1964 | CDC 6600 | 1M FLOPS | |
| CDC 3000 | |||
| 1960 | CDC 160A | ||
| 1959 | CDC 1604 | ||
| 1958 | Little Charactor |
| Cray | 2010 | Cray CX1000-C | |
| Cray CX1000-G | |||
| Cray CX1000-SC | |||
| Cray CX1000-SM | |||
| 2009 | Cray XT6 | 20.2T〜12.2T FLOPS | |
| Cray XT6m | |||
| 2008 | Cray CX1 | 768G FLOPS | |
| 2007 | Cray XT5h | ||
| Cray XT5 | 18.8T FLOPS | ||
| 2006 | Cray XT4 | 1P FLOPS | |
| Cray XMT | |||
| Cray XT2 | 25.6G FLOPS/cpu | ||
| 1992 | Cray Y-MP EL | 532M FLOPS | |
| 1988 | Cray Y-MP | 2.6G FLOPS | |
| 1985 | Cray 2 | 1.9G FLOPS | |
| 1982 | Cray X-MP | 800M FLOPS | |
| 1975 | Cray-1 |
| 世代 | 年代 | 到達性能 | 主な特徴 | 代表機種 |
| 第 8 世代 | ||||
| 第 7 世代 | 1980年代末 | 10GFLOPS | 多重プロセッサ 自動並列処理 自動ベクトル処理 １次逐次演算 人工知能 大規模主記憶装置 ＶＬＳＩ |
ETA 10 CRAY Y-MP,3 HITAC S820 |
| 第 6.5 世代 | 1980年代 | 1GFLOPS | レジスタ方式 自動ベクトル処理 複雑な演算を含む （ベクトル処理範囲の拡大） FORTRAN自動ベクトル化の進歩 適用分野の拡大 多重パイプライン 半導体記憶装置 ＬＳＩ |
CRAY X-MP,2 FACOM VP HITAC S810 NEC SX-1,2 |
| 第 6 世代 | 1970年代後半 | 100MFLOPS | ベクトル処理 多重パイプライン ＩＣ |
CRAY-I CDC Cyber 205 HITAC M-280H IAP |
| 第 5 世代 | 1970年代前半 | 100MFLOPS | ストア方式 四則演算のベクトル処理 拡張FORTRAN データの連続アクセス 長いベクトル要素 ＩＣ |
CDC STAR-100 TI-ASC ILLIAC IV |
| 第 4 世代 | 1970年代初期 | 10MFLOPS | FORTRAN高速スカラー処理 トランジスタ |
CDC 6700 IBM S/360-195 |
| 第 3 世代 | 1960年代初期 | 1MFLOPS | スカラ・パイプライン処理 トランジスタ |
CDC 6600 IBM S/360-91 |
| 第 2 世代 | 1960年代初期 | 100KFLOPS | スカラ処理 トランジスタ |
IBM STRETCH UNIVAC LARC |
| 第 1 世代 | 1950年代中期 | 10KFLOPS | スカラ処理 | MINIAC IBM 700 |
| 第 0 世代 | 1950年代初期 | 1KFLOPS | EDSAC UNIVAC-I |
| 水準６ | 手書きによる問題の記述 |
| 水準５ | 数学キーボードによる問題の記述 |
| 水準４ | 文字キーボードによる問題の記述 |
| 水準３ | ベクトル化応用パッケージの利用 |
| 水準２ | ベクトル化支援ツールの利用 |
| 水準１ | FORTRAN/C/Pascal等によるコーディング |
| 水準０ | アセンブラによるコーディング |
| 水準５ | 並列タスク処理 |
| 水準４ | 並列ルーチン処理 |
| 水準３ | 並列ループ処理 |
| 水準２ | 並列スカラ演算 |
| 水準１ | 外側ループ |
| 水準０ | 最内側ループ |
| NEC TX7/i9610 自動並列化 Fortran コンパイラの場合 | |
| 自動並列化 | DOループ、配列構文 |
| 整数型，論理型，単精度，倍精度，四倍精度の実数型・複素数型 （文 字型は対象外） |
|
| 代入文，IF文，GOTO文，CASE構文，WHERE文 （call 文，入出力文は対象外） |
|
| 加減乗除算，論理演算，関係演算，型変換，組込み関数 （ユーザ関数呼び出しは対象外） |
|
| 並列化の条件 |
ループ構造
・ループからの途中飛び出し，飛び込みがない． |
|
ループ内データ依存関係（以下の条件のどれかを満たすこと）
・配列要素の定義，参照がループの繰り返しに閉じている。 ・配列要素が参照のみである。 ・整数型スカラ変数がインデックス変数（i=i+kの形）である。 （ただしif文の下で定義されていないこと） ・スカラ変数で，ループ内の出現が定義後参照である。 ・スカラ変数が，総和・内積の形である。 (S=S+A(i)*b(i)) ・データ依存関係がコンパイラには不明であるが， 実際にはループの繰り返しをまたが る依存関係がない場合， ソースプログラム中に並列化指示行(parallel)を指定することにより， 並列化可能となる 。 |
|
| 水準７ | 逐次演算 （高次） | DO 8 I=1,N 8 A(I)=A(I-5)*T+B(I) | |
| 水準６ | 逐次演算 （１次） | DO 7 I=1,N 7 A(I)=A(I-1)*T+B(I) | 第4世代のスーパーコンピュータ |
| 水準５ | 間接指標配列演算 （リストベクトル） | DO 6 I=1,N 6 A(I)=B(L(I))*C(I) | 第3世代のスーパーコンピュータ |
| 水準４ | 条件付き演算 （ＩＦ文） | DO 5 I=1,N IF(K(I).GI.0)B(I)=A(I) 5 A(I)=C(I) | 第2世代のスーパーコンピュータ |
| 水準３ | 整数演算 論理演算 | DO 4 I=1,N 4 K(I)=L(I)+M(I) | 第1世代のスーパーコンピュータ |
| 水準２ | 数学関数 （exp,log,sin,など） | DO 3 I=1,N 1 A(I)=SIN(X(I)) | |
| 水準１ | 実数マクロ演算 （内積,積和,総和） | DO 2 I=1,N 1 SUM=SUM+A(I)+B(I) | |
| 水準０ | 実数四則演算 （＋−＊／） | DO 1 I=1,N 1 A(I)=B(I)+C(I) |
| 水準６ | 推定実行時間 |
| 水準５ | パイプライン占有率 |
| 水準４ | 加速率 |
| 水準３ | ベクトル化率 |
| 水準２ | 実行比率 |
| 水準１ | 非ベクトル化文の表示 |
| 水準０ | 非ベクトル化ループの表示 |
| IBM Vector Facility | ||
| Fujitsu VP2600 series | ||
| ベクトルパイプライン数 | ロード／ストア | 2 |
| マスク | 2 | |
| 加算＆乗算／論理 | 2 | |
| 除算 | 1 | |
| ベクトル命令数 | 132 | |
| ベクトルレジスタ数 | 128KB | |
| データ演算パイプライン | 加算 | 比較（Compare Exponent） |
| シフト（Shift） | ||
| 加算（Add） | ||
| 正規化（Normalize） | ||
| 自動ベクトル化の基本条件 （FORTRAN 77EX/VP） |
DOループ | |
| LOGICAL*4 INTEGER*4 REAL*4 REAL*8 COMPLEX*8 COMPLEX*16 |
||
| 算術式 論理式 分館数 組み込み関数 |
||
| 算術代入文 論理代入文 算術IF文 論理IF文 ブロックIF文 ELSE文 END IF文 単純GOTO文 CONTINUE文 |
||
| 会規演算でないこと | ||
| 半精度 | １６ビット | 約３〜４桁 |
| 単（短）精度 | ３２ビット | 約６〜７桁 |
| 倍（長）精度 | ６４ビット | 約１５〜１６桁 |
| ４倍精度 | １２８ビット | 約３３〜３４桁 |
| ８倍精度 | ２５６ビット | |
| １６倍精度 | ５１２ビット | |
| 多倍精度 |
| 四則演算 | A(I)=B(I)+C(I) |
| マクロ演算（内積,総和等） | S=S+A(I)*B(I) |
| 条件付き演算 | IF(A(I).EQ.B(I)) C(I)=D(I)*E(I) |
| 整数演算 | N(I)=L(I)+K(I) |
| 間接指標ベクトル | K=(N(I) A(K)=B(K)+C(K) |
| 集約,分散 | A(I)=B(L(I)) |
| 関数 | X(I)=EXP(Y(I)) |
| 参照関係不適 | A(I)=A(I-4)+B(I) |
| ＤＯループ以外 | ‐ |
| スカラ処理速度 | ||
| ベクトル処理速度 | ||
| ベクトル化率 | ||
| 加速率 | ||
| 実行速度 | 理論性能 | 最大瞬間実行速度 |
| ピーク（最大）性能 | ||
| 実効性能 | ループ（測定）性能 | |
| ジョブ（実測）性能 |
| 年代 | 加減乗算 | 除算 | 平方根 | 組込関数 | 条件式 |
| 1985 | 1 | 4 | 4 | 8 | 1 |
| 1979 | 1 | 2 | 8 | ‐ | 1 |
| 気象庁＆気象研システム |
| 年度 | システム | 理論性能値 | 主記憶容量 |
| 2024 | Fujitsu PRIMERGY CX400M7 | ||
| 2023 | Fujitsu PrimeHPC FX1000 | 31.1 PFLOPS | |
| 2018 | Cray XC50 | 9.13 PFLOPS | |
| 2012 | HITACHI SR-16000M1 | 847 TFLOPS | 108TB |
| 2006 | HITACHI SR-11000 | 27.5 TFLOPS | |
| 2001 | HITACHI SR-8000/E1 | 768 GFLOPS | 640GB |
| 1993 | HITAC S-3800/480 | 32 GFLOPS | 14GB |
| 1987 | HITAC S-810/20K | 630 MFLOPS | 64MB |
| 1982 | HITAC M-200H | 23.8 MFLOPS | 16MB |
| 1973 | HITAC 8700/8800 | 4.55 MFLOPS | 32KB |
| 1967 | HITAC 5020/5020F | 307 KFLOPS | |
| 1959 | IBM 704 | 12 KFLOPS |
| 年度 | システム | 理論性能値 | 主記憶容量 |
| 2020 | Fujitsu PRIMERGY CX2550M5 | 2.81 PFLOPS | 220TiB |
| 2015 | Fujitsu PRIMEHPC FX100 Fujitsu PRIMERGY CX2550M1 |
1,268 PFLOPS | 71.75TB |
| 2009 | HITACHI SR16000/L2 | 72.7 TFLOPS | 11.3TB |
| 2004 | NEC SX-6E | 2.9 TFLOPS | 3,328GB |
| 1999 | HITACHI SR-8000 | 288 GFLOPS | 256GB |
| 1994 | HITAC S-3800/180 | 8 GFLOPS | 3GB |
| 1985 | HITAC S-810/10 & M-280D | 630 MFLOPS | 48MB |
| 1980 | HITAC M-200H | 48 MFLOPS | 16MB |
| 全国７大学スーパーコンピュータ共同利用センター |
| 大学 | システム | ノード数 | ＣＰＵ数 | 理論性能値 | 主記憶容量 | ディスク容量 |
| 北海道 | HITACHI SR-11000/K1 | 2 | 32 | 268 GFLOPS | 256 GB | 4.5 TB |
| PC CLUSTER | 30 | 60 | 187.5 GFLOPS | 24 GB | 12 TB | |
| 東北 | NEC SX-7 | 1 | 32 | 2 TFLOPS | 256 GB | 200 GB |
| NEC SX-7C | 5 | 40 | 640 GFLOPS | 640 GB | 200 GB | |
| 東京 | HITACHI SR-11000/J2 | 4 | 64 | 588 GFLOPS | 512 GB | 1 TB |
| PC CLUSTER | 32 | 64 | 281.6 GFLOPS | 64 GB | 200 GB | |
| 名古屋 | Fujitsu HPC2500 | 2 | 128 | 1 TFLOPS | 1 TB | 4 TB |
| 京都 | Fujitsu HPC2500 | 2 | 256 | 1.6 TFLOPS | 1 TB | 2 TB |
| 大阪 | NEC SX-8 | 20 | 160 | 5.3 TFLOPS | 3.3 TB | 256 TB |
| PC CLUSTER A | 128 | 512 | 6.1 TFLOPS | 2 TB | 256 TB | |
| PC CLUSTER B | 496 | 1,984 | 18.3 TFLOPS | 2 TB | 256 TB | |
| 九州 | PC CLUSTER B | 48 | 192 | 2.3 TFLOPS | 384 GB | 2 TB |
| データ活用社会創成プラットフォーム協働事業体 |
| https://mdx.jp/mdx1/p/about/organization |
| ＪＡＸＡ統合スーパーコンピュータシステム | ： |
| ＪＳＳ | システム | 理論性能値 | ＣＰＵ数 | メモリ容量 | 用途 |
| Ｍシステム | Fujitsu FX1 | 120 TFLOPS | 3,008 | 94 TB | 大規模数値シミュレーション用 |
| Ｐシステム | Fujitsu FX1 | 15 TFLOPS | 384 | 6 TB | 大規模計算プレ実行／緊急利用など |
| Ｖシステム | NEC SX-9 | 4.8 TFLOPS | 48 | 3 TB | ベクトル計算アプリケーション用 |
| Ａシステム | Fujitsu SPARC Enterprise M9000 | 1.2 TFLOPS | 32 | 1 TB | 一般アプリケーション用 |
| アクセスの高速化 | メモリへのアクセス | ||
| ディスクへのアクセス | |||
| 通信へのアクセス | |||
| 命令実行の高速化 | スカラー （Scalar、In-Oder） |
順次処理、イン・オーダー | |
| 高速演算素子 （Scalar、In-Oder） |
リレー | ||
| 真空管 | 二極真空管→ダイオード | ||
| 三極真空管→トランジスタ | |||
| パラメトロン | |||
| 集積回路 | ＩＣ（Integrated Circuit） | ||
| ＬＳＩ（Large Scale IC） | |||
| ＶＬＳＩ（Very Large Sacle IC） | |||
| キャッシュ・メモリ （Cache Memory） |
命令キャッシュ | L1 L2 L3 L4 |
|
| デーキャッシュ | |||
| メモリ・インターリーブ （Memory Interleaving） |
メモリバンク （並列化アクセス） |
Dual Channel Triple Channel |
|
| パイプライン （Pipeline） |
命令の細分化 | Core i#4（Haswell）：14〜19 段 Core i#3（Ivy Bridge）：14 段 Core i#2（Sandy Bridge）：16 段 Core i#1（Nehalem）：16 段 Core 2（Merom）：14 段 Core（Yonah）：13 段 Pentium 4（Prescott）：31 段 Pentium 4（Northwood）：20 段 Pentium M：10 段 Pentium III：12 段 Pentium II：12 段 Pentium Pro：12 段 Pentium：5 段 |
|
| スーパー・パイプライン （Super Pipeline） |
１０段以上のパイプライン （多段パイプライン） |
||
| スーパー・スカラー （Super Scalar） |
複数のパイプライン | ||
| アウト・オブ・オーダー （Out of Order） |
命令の並べ替え | ||
| レジスタ・リネーミング （Register Re-Naming） |
レジスターの付け替え | ||
| 分岐予測 （Branch Prediction） |
静的分岐予測 | ||
| 動的分岐予測 | ２ビット予測 | ||
| ２レベル適応型予測 ├ＢＨＴ：分岐履歴テーブル │（Branch History Table） └ＧＢＨＲ：大域分岐履歴レジスタ （Global Branch History Register） |
|||
| 投機的実行 （Speculative Execution） |
Meltdownの脅威（FLUSH＋RELOAD攻撃） | ||
| Spectreの脅威（EXCEPTION攻撃） | |||
| ＮＵＭＡ（不均一なメモリアクセス） （Non-Uniform Memory Access） |
NUMA Node Processor Group Local Memory（access） Remote Memory（access） |
||
| 高速化の阻害要因 | オーバーヘッド | ||
| キャッシュ・ミス | プリフェッチによる対策 | ||
| アウトオブオーダーによる対策 | |||
| ノンブロッキングキャッシュによる対策 | |||
| パイプライン・ストール （パイプライン・インターロック） |
プリフェッチによる対策 | ||
| ヘルパースレッドによる対策 | |||
| ストールフリーパイプラインによる対策 | |||
| パイプライン・ハザード | 構造ハザード | スケジューリングによる対策 | |
| 制御（命令）ハザード | スケジューリングによる対策 | ||
| 遅延分岐による対策 | |||
| 分岐予測による対策 | |||
| データハザード | バイパシングによる対策 （フォワーディング、ショートカット） |
||
| コンパイラによる最適化 | 最適化
・Address Optimization ・Alias Analysis (by address) ・Alias Analysis (by type) ・Alias Analysis (const qualified) ・Array Bounds Optimization ・Bitfield Optimization ・Block Merging ・Branch Elimination ・Constant Folding ・Constant Propagation ・Cross Jumping ・CSE Elimination ・Dead Code Elimination ・Expression Simplification ・Forward Store ・Function Inlining ・Garbage Collection Optimization ・Hoisting ・If Optimization ・Induction Variable Elimination ・Instruction Combining ・Integer Divide Optimization ・Integer Modulus Optimization ・Integer Multiply Optimization ・Loop Collapsing ・Loop Fusion ・Loop Unrolling ・Narrowing ・New Expression Optimization ・Pointer Optimization ・Printf Optimization ・Quick Optimization ・Register Allocation ・SPEC-Specific Optimization ・Static Declarations ・Strength Reduction ・String Optimization ・Synchronized Function Optimization ・Tail Recursion ・Try/Catch Block Optimization ・Unswitching ・Value Range Optimization ・Virtual Function Optimization ・Volatile Conformance |
||
| 自動ベクトル化 | |||
| 自動パラレル化 | |||
| 新しいコンパイラ技術 | ＬＬＶＭ | LLVM Compiler Infrastructure （Low Level Virtual Machine） |
新しいコンパイラー基盤 |
| ＪＩＴ | Just-In-Time compilers | 実行時コンパイラー | |
| ＡＯＴ | Ahead-Of-Time Compilers | 事前コンパイラー | |
| 細粒度並列化 | ： | Fine-Graind Parallelism |
| 粗粒度並列化 | ： | Coarse-Grained Parallelism |
| 驚異的並列化 | ： | Embarassingly Parallelism |
| データレベルの並列性 |
| 命令レベルの並列性 |
| データ並列性 |
| タスク並列性 |
| 時間的依存 |
| 論理的並列 |
| ある時間単位内に実行するのは１つ（SIMD） |
| 共有メモリー型：ＳＭＰ（Symmetric Multiprocessor） |
| 分散メモリー型：ＭＰ（Message Passing） |
| 分散共有メモリー型：ＤＳＭ（Distributed Shared Memory） |
| 共有非対称メモリー型：ｃｃＮＵＭＡ（Cache Coherent NonUniform Memory Access） |
| 共配列 | Co-Array |
| ＭＰＩ （ＯｐｅｎＭＰＩ） |
Message Passing Interface |
| MPI 5.0 | |
| MPI 4.1 | |
| MPI 4.0 | |
| MPI 3.1 | |
| MPI 3.0 | |
| MPI 2.2 | |
| MPI 2.1 | |
| MPI 2.0 | |
| MPI 1.3 | |
| MPI 1.2 | |
| MPI 1.1 | |
| MPI 1.0 | |
| ＯｐｅｎＡＣＣ | Open Accelerator |
| OpenACC 3.3 | |
| OpenACC 3.2 | |
| OpenACC 3.1 | |
| OpenACC 2.7 | |
| OpenACC 2.6 | |
| OpenACC 2.0 | |
| OpenACC 1.0 | |
| ＯｐｅｎＭＰ | Open Multi-Processing |
| OpenMP API 6.0 | |
| OpenMP API 5.2.2 | |
| OpenMP API 5.2.1 | |
| OpenMP API 5.2 | |
| OpenMP API 5.1 | |
| OpenMP API 5.0.1 | |
| OpenMP API 5.0 | |
| OpenMP 4.5 | |
| OpenMP 4.0.2 | |
| OpenMP 4.0.1 | |
| OpenMP 4.0 | |
| OpenMP 3.1 | |
| OpenMP 3.0 | |
| OpenMP 2.5 | |
| OpenMP 2.0 | |
| OpenMP 1.1 | |
| OpenMP 1.0 |
| nVIDIA CUDA | CUDA：Compute Unified Device Architecture |
| AMD Stream （AOCC） |
APP：Accelerated Parallel Processing （AMD Optimizing C/C++ and Fortran Compilers） |
| 種類 | エラー耐性 | 量子の優位性 | 量子特有の物理状態 |
| 万能量子コンピュータ | ○ | ○ | ○ |
| 非万能量子コンピュータ | × | ○ | ○ |
| 非古典コンピュータ | × | × | ○ |
| 重ね合わせ |
| 波束の収束 |
| 不確定性 |
| 量子のもつれ合い |
| キュビットが実際の物理系として実現でき、かつ集積できること。 （1000ビットの数字の因数分解には5000個のキュビットが必要。） |
| 個々のキュビットを測定できること。 |
| 個々のキュビットを操作できること。 （基本量子ゲートの演算が可能であること。） |
| キュビット間の相互作用がある時間（デコヒーレンス時間）が計算時間（1回のキュビット操作の時間×操作回数）に比べ充分に長いこと。 （最低でも1000倍〜10000倍の比が必要といわれる。1000ビットの因数分解では5×1011回の操作が必要。） |
| キュビットの初期化が可能なこと。 |
| イオントラップ方式 |
| 核磁気共鳴（ＮＭＲ）方式 |
| 量子ドット方式 |
| 超伝導素子方式 |
| 光子方式 |
| デオキシリボ核酸 （ＤＮＡ） |
アデニン（Ａ） |
| シトシン（Ｃ） | |
| グアニン（Ｇ） | |
| チミン（Ｔ） |
| 入力（ｍｉＲＮＡｓ） | 論理回路 | 出力（分裂） |
| miRNA-1（hsa-miR-1307-3p） | 液滴コンピュータ | A液滴 |
| miRNA-2（hsa-miR-1204） | B液滴 | |
| miRNA-3（hsa-miR-6875-5p） | C液滴 | |
| miRNA-4（hsa-miR-4634） | 分裂なし |
| 年代 | ブーム | 特徴 |
| ２０１０年代 | 第３次ブーム | ＡＧＩ（汎用人工知能） 生成型ＡＩ ・Apple Intelligence（Apple） ・ChatGPT（OpenAI） ・Colipot（Microsoft） ・Gemini（Google） ・watson.ai（IBM） 大規模言語モデル（ＬＬＭ；Large Language Models） 深層学習（Deep Learning） 機械学習（Machine Learning） 新しいプログラミング言語 ・Python ・Julia |
| １９８０年代 | 第２次ブーム | 第５世代コンピュータシステムプロジェクト：国家プロジェクト（約570億円） （電総研、電電公社、富士通、日立、日本電気、東芝、三菱、沖、松下電器、シ ャープ） ・エキスパートシステム 知識ベース 推論エンジン ・ニューロ（ニューラルネットワーク） ・ファジィ制御 ・ＰＲＯＬＯＧ専用マシン （ＣＨＩ） （ＰＳＩ） （ＰＥＫ） ・ＬＩＳＰ専用マシン （ＦＡＣＯＭ α） （ＥＬＩＳ） （ＥＶＬＩＳ） （ＦＡＳＴ ＬＩＳＰ） 統計的機械学習 ・カルマンフィルタ ・クラスタリング ・線形重回帰 ・ロジスティック回帰 |
| １９５０年代 | 第１次ブーム | 自然言語処理（ＮＬＰ：Natural Language Processing） ・ＥＬＩＺＡ |
| Alphabet（Google） |
| Amazon.com |
| Apple |
| Meta Platformsa（Facebook） |
| Microsoft |
| nVIDIA |
| Tesla |
| Apple |
| Amazon.com |
| Microsoft |
| Apple |
| Amazon.com |
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