IEEE リブートコンピューティング
コンピューティングの概念を再考する取り組み
IEEE リブートコンピューティングタスクフォース
設立2012年12月[1]
タイプ専門組織
集中コンピューティング
位置
起源IEEEが世界規模の取り組みを開始
サービスエリア
全世界
方法通信、会議、デジタルメディア、教育、業界標準、マーケティング、出版物、ウェブポータル
主要人物
Elie Track、共同議長[1]
Tom Conte、共同議長[1]
Erik DeBenedictis、共同議長
Bruce Kraemer、共同議長
Dejan Milojicic、共同議長
Paolo Gargini、IRDS 議長[2]
Webサイト再起動コンピューティングieee.org

IEEEコンピュータ協会内にあるリブートコンピューティングに関するタスクフォース（TFRC）は、IEEEリブートコンピューティングイニシアチブの新しい本拠地です。2013年にIEEE将来方向委員会によって設立されたリブートコンピューティングは、コンピュータ関連のさまざまな分野の専門家が集まり、将来のコンピューティングへの新しいアプローチを探求できる国際的な学際的な環境を提供してきました。IEEEリブートコンピューティングは、デバイス自体からユーザーインターフェイスまで、コンピューティングのあらゆる側面を総合的に検討することでコンピューティングの概念を再考することを提案する、 IEEEが立ち上げたグローバルイニシアチブとして始まりました。 [3] IEEEリブートコンピューティングは、その活動の一環として、会議や教育イベント、特集記事や学術記事、レポート、 [4]ビデオなどのさまざまなリソースへのアクセスを提供しています。

歴史

IEEE Future Directions Committeeは、コンピュータ技術分野全体を「再起動」するという広範なビジョンを掲げ、2012年末に「IEEE Rebooting Computing」ワーキンググループを設立しました。 [5]このワーキンググループの活動は、IEEE Rebooting Computing Committee（IEEE Rebooting Computing Committee）が、参加する10のIEEE協会および評議会からのボランティアチームと、IEEE Future Directionsのスタッフメンバーと連携して行われています。[3]

「リブートコンピューティング」という用語は、IEEE終身フェローのピーター・デニング氏によって造られたもので、[6] 、コンピュータ教育の改革に焦点を当てた米国国立科学財団が後援した 初期のプロジェクトの一環として作られた。[7]

IEEE Rebooting Computingは、コンピューティングの再起動という目標を達成するために、2013年から2015年にかけてワシントンD.C.とカリフォルニア州サンタクルーズで招待者限定のサミットを4回開催しました。[8]これらのサミットでは、コンピューティングの将来について総合的な観点から議論しました。[9]

2014年、IEEE Rebooting Computingは爆発する無限大記号をモチーフにしたロゴを採用しました。このロゴは、未来のコンピューティング技術に限界がないことを示唆しています。

IEEE Rebooting Computingは、 2015年3月に国際半導体技術ロードマップ（ITRS）との覚書（MOU）の締結を発表しました。[10]これにより、2016年5月にIEEE国際デバイスおよびシステムロードマップ（IRDS）が設立され、 [11]半導体デバイスの製造におけるITRSのこれまでの使命を組み込み、代替技術、コンピュータアーキテクチャ、システムアプリケーションを網羅するように拡張されました。

2015年9月、IEEE Rebooting Computingは、国家戦略コンピューティング・イニシアチブ（NSCI）への支援を発表しました。[12] NSCIは、2015年7月にバラク・オバマ大統領によって発令された大統領令13072に基づいて設立され、高性能コンピューティング（HPC）の研究、開発、展開における連邦政府による協調的な戦略を求めています。[13]

2015年10月、米国政府の省庁間プログラムである国家ナノテクノロジー・イニシアチブ（NNI）は、「ナノテクノロジーに着想を得た未来のコンピューティングにおけるグランドチャレンジ」を発表しました。[14] NNIがこのグランドチャレンジの一環として引用した重要な文書は、IEEE Rebooting ComputingとITRSが共同で発表した「Sensible Machines」と題されたホワイトペーパーです。[15]

2017年、IEEE新イニシアチブ委員会は、リブートコンピューティングイニシアチブの任務を更新し、5つの主要な活動として、リブートコンピューティングに関する国際会議（ICRC）、IRDS、コンピューティングの未来に関する業界サミット、低電力画像認識チャレンジ（LPIRC）、人工知能とサイバーセキュリティの融合に関するワークショップを実施しました。[16]   2018年には、量子コンピューティングの開発を促進するための新たな活動が追加されました。[17]

目的

コンピューティングの3つの柱

IEEEリブート・コンピューティング・タスクフォースは、コンピューティング業界を指数関数的なコンピュータ性能向上に戻すことを目指しているが、[18]この向上は、 CMOSベースの従来型コンピュータのエネルギー効率の悪さにより2005年に停滞している。[19]歴史的に、コンピュータの処理能力は、半導体ユニットあたりのトランジスタ密度の増加により、18か月ごとに倍増してきた。 コンピュータアーキテクチャの制限によって引き起こされる課題を軽減し、定期的な処理性能の向上を維持するために、命令レベルの並列処理とスーパースカラマイクロプロセッサへの移行があった。 しかし、このアプローチによる消費電力の増加に関連するコストの上昇は、ムーアの法則の終焉を告げるものとなったため、[20] IEEEはIEEEリブート・コンピューティング・イニシアチブを導入した。

このイニシアチブは、エネルギー効率、セキュリティ、ヒューマン・コンピュータ・インターフェース（HCI）というコンピューティングのリブートの3つの基本的な柱を組み入れ、計算能力と容量の減速に関連する障害や課題を克服することを目指しています。そして、これらの取り組みは、IoT（モノのインターネット）などの他の技術分野にも応用できる可能性があります。[21]

現在の仕事

コンピューティングにおける新たな方向性を見出し、産業界がコンピュータ性能の歴史的な指数関数的スケーリングを取り戻すのを支援することを目標とする[22] IEEE Rebooting Computingは、様々な活動、製品、サービスを展開しています。これらの活動には、オンラインウェブポータル、技術コミュニティ、出版物、会議、イベントなどが含まれます。IEEE Rebooting ComputingはIRDSとの協力関係を維持するほか、国内外のNSCI [12]や「Nanotechnology Inspired Grand Challenge for Future Computing」[14]といったイニシアチブへの参加・支援も行っています。

IEEE リブートコンピューティング ウェブポータル

このウェブポータルは、IEEE Rebooting Computingの主要なオンラインホームです。このウェブサイトでは、IEEEの専門家による記事やサードパーティの出版物など、関連ニュース、情報、リソースをユーザーに提供しています。また、IEEE主催および一般の業界会議やイベントのリスト、ビデオ、IEEE Rebooting Computingの過去のサミットの履歴データにもアクセスできます。[23]

IEEE リブートコンピューティングポッドキャスト

このウェブポータルでは、IEEE Rebooting Computing Podcast [24]も配信されています。これは、この分野のリーダーたちへのインタビューを集めたもので、毎月更新されています。このポッドキャストは、ビデオウェブサイトIEEE.tv [25]でも配信されています。

IEEE リブートコンピューティング技術コミュニティ

IEEE技術コミュニティは、特定のトピック分野に関心を持つ実務家、分野専門家、研究者、その他の技術専門家のための仮想コミュニティです。関心のある個人であれば誰でも参加できるIEEEコンピュータソサエティのリブートコンピューティング技術コミュニティは、IEEEリブートコンピューティング・イニシアチブに参加する学会や協議会からのニュース、発表、その他の情報を配信・発信する場として機能します。数千人のコミュニティメンバーには毎月メールニュースレターが配信され、IEEE Xploreのジャーナルおよび会議録ライブラリから厳選された最新の興味深い記事への無料アクセスが含まれています。IEEEリブートコンピューティング技術コミュニティのメンバーになるためにIEEE会員である必要はありません。[26]

IEEE Rebooting Computingカンファレンスおよびイベント

IEEE Rebooting Computingは、世界中で開催される様々な技術会議やイベントを後援、共同後援、あるいは参加しています。会議やイベントのプログラムは、既存技術と新興技術、特に課題、利点、そして機会に関する議論を促進することを目的としています。通常、1日から1週間以上にわたる会議やイベントのプログラムは、基調講演、パネルディスカッション、論文発表、ポスターセッション、チュートリアル、そして1つ以上のトラックにおけるワークショップなどで構成されています。[27]

IEEE リブートコンピューティングサミット

最初の数年間、このイニシアチブの主力イベントシリーズは「リブート・コンピューティング・サミット」でした。第1回IEEEリブート・コンピューティング・サミットは2013年12月にワシントンD.C.で開催されました[28]。このイベントには、米国および世界各国から産業界、政府、そして学術界の代表者が集まり、様々な全体講演やブレインストーミングセッションが行われました[6] 。

最初のイベントに基づいて、2014年5月にカリフォルニア州サンタクルーズで第2回IEEEリブートコンピューティングサミットが開催されました。[29]最初のサミットと同様の形式で、招待されたビジネス、貿易、学術、政府の専門家グループが、ニューロモルフィックエンジニアリング、近似コンピューティング、断熱/可逆コンピューティングについて議論しました。[30]

IEEE Rebooting Computingは、最初の2回のサミットを基盤として、2014年10月にカリフォルニア州スコッツバレーで第3回サミットを開催しました。 [31]第3回サミットのテーマは「計算構造の再考」であり、並列コンピューティング、セキュリティ、近似、ヒューマンコンピュータインタラクションといったトピックに焦点を当てました。イベントの一環として、参加者は全体会議での講演やポスターセッションに参加し、将来のコンピューティング研究に関する政府の新たな取り組みの詳細を聞きました。[32]

2015年12月、ワシントンD.C.で第4回IEEEリブート・コンピューティング・サミット（RCS4）が開催されました。テーマは「コンピューティングの未来へのロードマップ：コンピューティングの可能性を探る」でした。[33]このイベントでは、「確率的/近似コンピューティング」、「ニューロモルフィック・コンピューティング」、「CMOS/3Dコンピューティングを超えて」の3つのトラックと、「超伝導コンピューティング」の4つのトラックで、全体会議と分科会が行われました。サミットでは、DARPA、インテリジェンス先端研究計画活動（IARPA）、ITRS、NSCI、科学技術政策局（OSTP）、半導体研究会社など、政府機関と産業界の未来コンピューティング推進プログラムからも講演者が招かれました。[34]

IEEE国際コンピューティング再起動会議

より大規模でオープンな会議であるIEEE国際リブート・コンピューティング会議（ICRC 2016）が、2016年10月にカリフォルニア州サンディエゴで開催されました。[35] ICRC 2016の目標は、新しい材料と物理学、デバイスと回路、システムとネットワークアーキテクチャ、アルゴリズムとソフトウェアを含むコンピューティング技術を再発明するための新しい方法論を発見し促進することでした。イベントの議事録はIEEEによって出版されており、[36]多くのプレゼンテーションのビデオはオンラインで入手できます。[37]このシリーズの2回目の会議であるICRC 2017 [38]は、IEEEリブート・コンピューティングウィークの一環として、2017年11月にワシントンD.C.で開催されました。[39]このシリーズの3回目の会議であるICRC 2018は、2018年11月にワシントンD.C.で開催されました。[40]   ICRC 2019は、暫定的にサンフランシスコベイエリアで2019年11月に計画されています。[41]

コンピューティングの未来に関するIEEE業界サミット

2017年11月、IEEE Rebooting ComputingもICRCに続いて独自の1日サミットを主催しました。このサミットでは同様のトピックが取り上げられましたが、焦点と対象者はやや異なっていました。[42] この業界サミットでは、産業界、政府、学界のリーダーによる全体会議が行われ、今後数十年で新しいコンピュータ技術に何が期待できるかについて発表されました。例えば、IBMリサーチによる量子コンピューティング技術のブレークスルーに関する新しい発表が行われました。[43]その他の興味深いトピックには、人工知能、機械学習、メモリ駆動型コンピューティング、異種コンピューティングなどがありました。2回目の業界サミットは2018年に開催され、2019年11月にも開催される予定です。[44]

低消費電力画像認識の課題

2015年6月、IEEE Rebooting Computingは初の低消費電力画像認識コンペティション（LPIRC）を開催した。[45]カリフォルニア州サンフランシスコで開催された2015年デザインオートメーションカンファレンス期間中に1日のワークショップとして開催されたこのコンペティションは、画像内の物体検出に対する低消費電力アプローチの現状を評価することを目的としていた。[46]このコンペティションには4か国から参加者が集まり、カーネギーメロン大学、ライス大学、清華大学、ファーウェイのチームが参加した。

大会に先立ち、ImageNet大規模画像認識チャレンジ（ILSVRC）から検出のための学習データが公開されました。審判システムのソースコードは2015年3月に公開されました。大会のために、参加者が提供された画像ファイルを取得し、大会の審判システムに回答を返送するためのイントラネットが構築されました。チームには10分間の画像処理が与えられ、検出精度と消費電力によって順位付けされました。[47]

第2回LPIRCは、2016年6月にテキサス州オースティンで開催された設計自動化会議中に開催されました。[48]第3回LPIRC [49]は、2017年7月にハワイ州ホノルルで開催されたコンピュータビジョンおよびパターン認識会議（CVPR） [50]の一環として開催されました。 2018年には、2つのLPIRC大会が開催されました。1つは6月にユタ州ソルトレイクシティのCVPRで、もう1つは11月にオンラインで開催されました。[51]これらには、 GoogleとFacebookという新しい主要なスポンサーが参加しました。LPIRC 2019が計画されています。

LPIRCの最初の3年間の概要は、2018年のIEEEヨーロッパ設計自動化およびテスト会議で発表されました。[52]

IEEEサイバーセキュリティと人工知能ワークショップ

2017年10月には、サイバーセキュリティと人工知能/機械学習（AI/ML）分野のリーダーを集めた3日間のIEEE Con​​fluenceイベントが開催されました。[53]  このワークショップは、Rebooting Computingの共同議長であるDejan Milojicic博士が共同議長を務めました。その目的は、世界中のサイバーセキュリティを向上させるためにAI/MLを適用するための取り組みを調整するための戦略を策定することでした。このワークショップの後、IEEEトレンドペーパー[54]「サイバーセキュリティへの人工知能と機械学習の応用」が発表され、産業界と政府向けの新しい標準と規制に関する提言が示されました。2018年11月には2回目のワークショップが開催され、今後もこの取り組みを継続する予定です。

IEEE量子コンピューティングサミット

量子コンピューティングへの関心の高まりと技術開発の進展を受け、IEEEは2018年に、この新興分野における指標とベンチマークの確立における役割を拡大することを決定しました。[17]  この取り組みは、Rebooting Computingの共同議長の一人であるErik DeBenedictis博士が主導しています。2018年8月には、ジョージア州アトランタで招待者限定のサミットが開催され、産業界、学界、そして産業界のリーダーが参加しました。このサミットでは、このテーマに関するホワイトペーパーが作成されました。[55]

IEEE リブートコンピューティングウィーク

2017年から、「Rebooting Computing Week」[39]が創設され、Rebooting Computingに関連する年次会議やワークショップの共通開催地として活用されています。2017年と2018年には、ワシントンD.C.地域で11月に開催されました。2018年には、ICRC、インダストリーサミット、IRDSワークショップ、サイバーセキュリティワークショップ、量子コンピューティングワークショップなどのイベントが開催されました。2019年には、サンフランシスコ・ベイエリアで11月にRebooting Computing Weekを開催する予定です。

出版物

この取り組みの一環として、IEEE Rebooting Computingの会員と学会は、論文、原稿、ジャーナル、雑誌、その他の文書を定期的に出版しています。[56] IEEE Rebooting Computingが寄稿したり、ウェブポータルで記事を掲載しているIEEEの出版物には、Computer、[18] IEEE Journal on Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems、[57] IEEE Journal on Exploratory Solid-State Computational Devices and Circuits、[58] IEEE Solid-State Circuits Magazine、[59] IEEE Spectrum、[60]およびProceedings of the IEEE [61]などがあります。

2015年12月、Computer誌は、IEEE Rebooting Committeeのメンバーをゲスト編集者および寄稿者として迎え、コンピューティングの再起動に関する特別号を刊行した。[62] 2016年11月、イタリアのオンラインマガジンMondo Digitale誌は、「コンピューティングの再起動：コンピュータ業界の未来へのロードマップの開発」と題する記事を掲載した。[63] 2017年3月、Computing in Science and Engineering誌は、「ムーアの法則の終焉」に関する特別号を刊行し、[64]古典的なデバイスのスケーリングが終焉を迎える可能性があるにもかかわらず、パフォーマンスの指数関数的成長を維持するための代替アプローチを取り上げている。

2016年以来、Computer誌は「Rebooting Computing」と題したコラムシリーズを刊行しており、RC共同議長のErik DeBenedictis博士がコーディネートしています。最近の記事は以下の通りです。

  • 量子コンピューティングにおけるIEEEの役割[65]
  • メルトダウンとスペクターを回避するためのコンピューティングの再起動[66]
  • 可逆コンピューティングの可能性と論争[67]
  • コンピューティングの再起動におけるコンピュータアーキテクチャの役割の変化[68]

IEEE Rebooting Computingは、 EE Times [20]やScientific Computing [9]などのさまざまな業界誌やニュースメディアにも寄稿しています。

参加IEEE学会

IEEE Rebooting Computingは、回路とシステムの設計、アーキテクチャ、設計自動化、磁気、ナノテクノロジー、信頼性、超伝導体など、コンピューティングのさまざまな側面に関心を持つIEEEのさまざまな学会の参加から始まりました。[3]

IEEE Rebooting Computing イニシアチブに参加している IEEE 協会および評議会:

ITRSおよびIRDSとの連携

IEEE Rebooting Computingは、2014年に情報交換を開始し、ITRSとの協力関係を確立しました。[4]正式な協力協定の締結後、[10] IEEE Rebooting ComputingとITRSは、コンピュータパフォーマンスのスケーリングの課題を特定し、コンピュータパフォーマンスのスケーリングを再開するためのロードマップを確立することを目的として、2015年に共同で国際ワークショップを企画・開催しました。[4] IEEE Rebooting Computingはさらに、ITRSと協力して、従来のムーアの法則によるチップのスケーリングを超えて、システムとアプリケーションをカバーするロードマップを含むITRS 2.0と呼ばれる新しい取り組みを進めました。[69]

ITRS会長のパオロ・ガルジーニ氏は、「ITRSはIEEE Rebooting Computingの使命を共有しています。それは、コンピューティングを歴史的な指数関数的な性能向上のトレンドに回復させ、私たちの社会と未来の社会が恩恵を受けられるようにすることです。この合意により、コンピュータ業界の焦点、資源、時間、そして関心を、コンピューティング性能の新たな可能性へと根本的にシフトさせることに貢献できるでしょう。」と述べています。[70]

2016年5月4日、IEEEはIEEE標準化協会（IEEE-SA）のIndustry Connectionsプログラムの一環として、「デバイスとシステムのための国際ロードマップ」（IRDS）を立ち上げることを発表しました。IRDSは、IEEE Rebooting ComputingがIEEE Computer SocietyおよびITRSと協議の上、後援しています。[71] IRDSは、コンピュータシステム、アーキテクチャ、ソフトウェア、チップ、その他のコンポーネントにおけるコンピュータ業界全体の将来動向に関するガイダンスを提供し、ムーアの法則時代に半導体業界を導いてきたITRSロードマップをモデルとしています。最初のIRDSロードマップは、2018年第1四半期にIRDSウェブポータルで公開されました。[72]

影響とインパクト

IEEEリブート・コンピューティング・イニシアチブは、サミットやカンファレンス、その他の教育活動[27] 、そして政府との連携を通じて、テクノロジー業界と国家政策の両方に影響を与え始めています。このイニシアチブは、新しいクラスのコンピュータシステムのためのパフォーマンスベンチマークと標準の開発を含む、未来のコンピューティングに関するIRDSロードマップを発表しています[4] 。

将来の高性能コンピューティング（エクサスケール・コンピューティングとも呼ばれる）における課題への対処は、 IEEE Rebooting Computingの主要焦点領域です。このイニシアチブは、サンディア国立研究所のエリック・デベネディクティス博士が「電力問題がエクサスケール・コンピューティングの脅威に迫る」で指摘しているように、特殊なチップアーキテクチャ、ミリボルトスイッチ、3D集積回路といった実現可能なソリューションの実現に向けて、業界を積極的に支援してきました。[73]

2015年2月、IEEEリブート・コンピューティングのシニアプログラムディレクターであるビクリエン・ホアン氏と共著者のシン・クエン・ホーキンス氏は、論文「リブート・コンピューティングはIoTにどのように役立つのか」で「最優秀プレゼンテーション賞」を受賞しました。この論文は、フランスのパリで開催された第18回次世代ネットワークにおけるインテリジェンスに関する国際会議（ICIN 2015）で発表され、IoTやその他の主要なコンピューティングトレンドによって生じる技術的課題へのIEEEリブート・コンピューティングのアプローチについて説明しました。[21]

将来のコンピューティング環境の重要な特徴の一つは、異なる種類のプロセッサを組み合わせたヘテロジニアスな性質です。2018年1月、米国エネルギー省先端科学計算研究局は「極限のヘテロジニアス性」に関するワークショップを開催しました。[74]  ワークショップの招待講演はIEEEリブート・コンピューティング・イニシアチブに関するもので、同イニシアチブの共同議長であるジョージア工科大学のトム・コンテ教授が講演しました。講演スライドはこちらでご覧いただけます。[75]

メディア報道

IEEEリブート・コンピューティングの取り組みは、メディアで大きく取り上げられるようになりました。2016年5月、ニューヨーク・タイムズ紙はムーアの法則終焉の技術的・経済的影響に関する特集記事を掲載し、IEEEリブート共同議長であるジョージア工科大学のトーマス・M・コンテ教授の言葉を引用しました。「ムーアの法則の終焉が、このような事態を引き起こしたのです。半導体産業に頼るだけではもはや不十分です。私たちは変化し、壁を突き破り、障壁を突破しなければなりません。」[76]

IEEE Rebooting Computingの活動を報告している他の出版物としては、EE Times、[77] HPCWire、[22] IEEE Spectrum、[73] Inside HPC、[10] Scientific Computing、[9] SiliconANGLE、[78] VR World [79]などがある。

例えば、2018年11月、フォーブス誌はIRDSを特集した「IEEEロードマップが導く未来の記憶と応用」という記事を掲載しました。[80] 2017年のICRCは、Spectrumのニュース記事「4つの奇妙な新しいコンピューティング方法」で取り上げられました。[81]

参照

参考文献

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  • 公式サイト
  • IEEE Rebooting Computing; 4分46秒
  • コンピューティングの再起動：HKN学生リーダーシップカンファレンス2016におけるElie Trackの基調講演（27分24秒）
  • 近似計算：エネルギー効率の高い設計のための新たなパラダイム
  • 第2回IEEEリブートコンピューティングサミット; 2分23秒
  • IEEEのコンピュータ再起動会議で、メモリの豊富さの新しい経済
  • OSTPナノテクノロジーに触発されたグランドチャレンジ：センシティブマシン
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