Tech-On!でも何度か紹介しているように，理化学研究所の「京（K computer）」は，稼働中のスーパーコンピュータの性能を集計する「TOP500 Project」の2011年6月のランキングで1位の座を獲得した。その原動力になったチップ（LSI）は二つある。一つはマイクロプロセサ（MPU）の「SPARC64 VIIIfx」。もう一つはMPU間を接続するインタコネクト・コントローラ（ICC）である。
どちらも，富士通グループが開発したLSIである。SPARC64 VIIIfxが15年間以上前から改良を積み重ねてきたチップであるのに対して(Tech-On!関連記事)，ICCは，「京」向けに，今回，新たに開発したものだ（図1）。開発に携わった富士通研究所の吉川隆英氏（ITシステム研究所デザインイノベーション研究部）に話を聞いた。同氏は，ICCの検証に関して，第24回 回路とシステムワークショップ（2011年8月1日と2日に電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティが淡路夢舞台国際会議場で開催）で招待講演を行っている（同氏への取材は，招待講演とは別の機会に実施した）。
これまでは誰も開発しなかった
吉川氏によれば，「京」は，性能だけでなく，MPU数，解いた行列の規模，稼働時間でも2位以下に大差を付けている（図2）。6万8544個のMPUをつなぎ，28時間の連続稼働を可能にしたのが，ICCだと言える。「京」では，MPUとICCをペアにして「ノード」と呼んでいる（図3）。4ノードを実装したのが，システム・ボード（SB）である。SBを24枚挿したのが「ラック」である。「京」は最終的には，800個以上のラックをつないだ構成になる（性能ランキングで1位になった時は，これより少ないラック数で稼働）。
ノード間（MPU間）はICCで接続される。隣接するノードを経由して，目的のノードへ，いわゆるバケツ・リレー方式でデータが送られる。ICCは「Tofu」と名付けた6次元メッシュ（端のある接続）/仮想3次元トーラス（端のない接続）型のネットワーク（接続）を実現する。このネットワークは分割してもトーラス型を維持可能なため，故障に強かったり，輻輳や衝突が少ないといった特徴がある（図4）。
物理的には，一つのICCは10個のICCと接続される（つまり10個のICCと隣接している）。この10個の隣接ICC接続用インタフェースのほかに，ICCは，MPUとのインタフェース，さらにPCI Expressのインタフェースも備えている（図1参照）。仮想3次元トーラス型の接続を10個のI/O端子で実現するICCは複雑なチップで，「これまでは，誰も開発にチャレンジしたことがなかった」と吉川氏はいう。
もし同氏がLSI（ハードウェア）のR&Dに以前からずっと携わっていたら，これほど複雑なチップをいきなり開発していなかっただろうと，筆者は推測する。新規のチップを想定通りに動作させるのは，それほど簡単ではないからだ。しかし吉川氏は，幸か不幸か，ソフトウェアやシステムのR&Dに携わっていた。このため，システムとしてあるべきインタコネクト・チップを開発した。それがICCである。ただし，当然のことだが，「設計や検証には苦労した」（同氏）。
