在全球高效能運算領域的競爭中，日本已將自己定位為領先者，計劃建造一台Zeta 級超級電腦。如果能夠實現這項壯舉，先進的運算能力將大大提升日本的經濟競爭力。不過，日本首先要解決的是如何滿足龐大的能源需求。

日本宣布了建造世界上第一台Zeta級超級電腦的計畫。這台劃時代的機器的處理速度可能比目前最頂級的超級電腦快一千倍。

該計畫名為”Fugaku Next”，由日本文部科學省（MEXT）主導實施。該項目預計耗資超過7.5 億美元，預計於2030 年全面投入使用。

Fugaku Next 的運算速度將達到zetaFLOPS 級，這是前所未有的。從這個角度來看，當今最先進的超級電腦的運算速度達到了exaFLOPS 級，即每秒可進行五百萬億次計算。 Fugaku Next 每秒可進行驚人的六千兆次計算。

然而，日本必須先克服重大挑戰，即能源效率的挑戰。根據專家估計，採用現有技術的Zeta 級機器可能需要相當於21 座核電廠輸出的能量。

文部科學省計劃透過採用最新技術來解決這個問題，包括客製化設計的CPU 和高頻寬記憶體系統。文部科學省也希望Fugaku Next 能與現有的基礎設施相容，有可能與富士通和理研合作，因為它們是開發Fugaku 超級電腦的主要參與者。

在TOP500 基準測試中，”Fugaku”的性能達到了442 petaFLOPS，即每秒442 誇億次浮點運算。它是2020 年6 月至2022 年6 月期間世界上速度最快的超級計算機，截至2024 年6 月，在TOP500 中排名第四。

世界上最快的超級電腦是位於田納西州橡樹嶺國家實驗室的Frontier。在TOP500 基準測試中，它的性能達到了1.206 exaflops。 Frontier 在每年更新兩次的TOP500 名單中多次蟬聯榜首。它採用HPE Cray EX 架構、AMD EPYC 處理器和AMD Instinct GPU。科學家將Frontier 用於各種研究目的，包括天文物理學、氣候建模、材料科學和人工智慧開發。

與Frontier相比，Fugaku Next將能夠進行更先進、更複雜的計算，從模擬整個人類大腦到模擬最複雜的氣候系統。例如，計算能力的提高可以加速新藥物化合物的鑑定和測試過程，或對分子結構進行更精確的模擬，從而有可能促進新材料的開發。

隨著日本開始實施這項雄心勃勃的項目，全球運算界也以極大的興趣和可能的擔憂關注著。日本對Zeta 級超級電腦的推動可能會引發各國之間的超級電腦軍備競賽，類似於目前正在進行的超大規模系統競爭，各國將增加高效能運算研發資金，以縮小技術差距。