NVIDIA出身エンジニア、クラウドスーパーコンピューターで史上最大の素数を発見

GPUスーパーコンピューティングによる過去最大の素数の発見

最近、NVIDIAの元ソフトウェアエンジニアが過去最大の素数を発見したと発表しました。この発見は、GPUの強力なコンピューティングパワーのおかげで可能になり、数学界とコンピューティング分野で大きな注目を集めています。この素数は、「グレートインターネットメルセンヌプライムサーチ(GIMPS)」という非営利団体によって確認され、発見者はアメリカ合衆国カリフォルニア州在住のルーク・デュラント氏です。

メルセンヌ素数とは？

発見された素数はなんと4102万4320桁の(2^136,279,841)-1で、『M136279841』という名前でも呼ばれています。この数は、2を1億3627万9841回掛け合わせた後、1を引いて得られる数で、メルセンヌ素数として知られています。メルセンヌ素数は、2のべき乗から1を引いた形の数を指しますが、これは紀元前350年頃にユークリッドによって最初に言及され、その後、フランスの修道士マラン・メルセンヌがこの数を研究したことから、彼の名前にちなんでメルセンヌ素数と呼ばれるようになりました。

今回の発見の意義

今回発見されたメルセンヌ素数は、それまで知られていた最大の素数であるM82589933以来、6年ぶりに更新された記録です。メルセンヌ素数は数学的に非常に重要であり、これまで合計52個のメルセンヌ素数が発見されています。しかし、数が大きくなるにつれて、素数を見つけることはますます難しくなっています。GIMPSは1996年の設立以来、これまでに発見されたメルセンヌ素数のうち18個を発見し、今回も新たな記録を樹立しました。

クラウドスーパーコンピュータの役割

今回の発見が可能になったのは、GPUの強力なコンピューティングパワーとクラウドスーパーコンピュータのおかげです。NVIDIA出身のルーク・デュラント氏は、GIMPSに参加した後、クラウドで使用できる複数のGPUサーバーにソフトウェアを配布し、インフラストラクチャを構築しました。このように構築されたクラウドスーパーコンピュータは、17か国にわたる24のデータセンター地域に数千台のGPUで構成され、これにより素数探索プロジェクトが可能になりました。

この発見は、アイルランドのダブリンにある「A100」GPUが昨年10月11日にM136279841の結果を出力し、その後、テキサス州サンアントニオにあるNVIDIAの「H100」サーバーで結果が検証されたことで実現しました。この過程は1年ほどのテスト期間を経て、最終的に成功的な結果をもたらしました。

画像出典：mersenne.org

GPUスーパーコンピューティングの新たな可能性

GIMPSは、今回の発見はアマチュアとプロの数学者の興味深い練習以上の意味があると述べています。データセンターGPUの有用性は、人工知能（AI）だけでなく、素数探索のような数学的問題解決においても大きな役割を果たすことができることを示しました。GPUのコンピューティングパワーは、巨大なデータや暗号化のようなシミュレーションにも使用できます。今回の発見を通して、GPUの可能性がいかに大きいかを改めて確認することができ、次世代GPUがより強力になるにつれて、次の大きな素数も発見できるという期待が高まっています。

新たな記録と未来への期待

今回のGPUスーパーコンピューティングを活用した素数の発見は、数学界の発展を象徴する重要な出来事です。メルセンヌ素数は、数学者だけでなく一般の人々にとっても興味深いテーマであり、このような発見が続くことで、コンピューティング技術の発展も同時に進んでいます。今後もGIMPSのような団体がより多くのボランティアと共に素数探索を続け、より大きな記録を打ち立てていくことが期待されます。