超並列スーパーコンピュータのアントンは、タンパク質をはじめとする生体高分子の分子動力学(MD)シミュレーションに特化したシステムである。 アントン （英 : Anton ）は、D. E. Shaw Research によって開発された超並列スーパーコンピュータ である。タンパク質 など生体高分子 の分子動力学 シミュレーションに特化したシステムであり、多数の専用集積回路(ASIC) が、特殊な三次元トーラス 状の高速通信ネットワーク により接続されている[ 1]
理研 で開発されたMDGRAPE-3 など、以前の分子動力学シミュレーション専用機ではASICと汎用プロセッサ とを併用していたのに対し、アントンは計算のすべてをASICにより行う。
アントンのASICは、2つのサブシステムから構成されている。第一のサブシステム、high-throughput interaction subsystem (HTIS)で、静電相互作用 とファンデルワールス力 の計算の大部分が実行される[ 2] Systolic array に類する方式で完全にパイプライン化 されている。第二のサブシステム、flexible subsystemにより、結合長などの局所的相互作用の計算や、長距離静電相互作用の算出に必要な高速フーリエ変換 が実行される。このサブシステムには、Tensilica社製の4個の汎用コアと、ジオメトリーコアと呼ばれる8個のSIMD コアが含まれており、動作クロックは400 MHzである[ 3]
通信ネットワークは三次元トーラス状になっており、各々のチップが6つのノード間接続により、入出力バンド幅607.2ギガビット毎秒で結ばれている。各ノード間接続は、等価な2個の一方向リンクであり、それぞれのリンクが50.6ギガビット毎秒のバンド幅である。さらに、各一方向リンクは11のレーンから構成されており、各レーンは4.6ギガビット毎秒の差動ペアである。アントンにおけるネットワークのホップ単位レイテンシ は50ナノ秒 である。それぞれのASICにDRAM が接続されていることで、大規模なシミュレーションが可能となっている[ 4]
アントン1台（512ノード）の計算性能は、23,558原子からなるタンパク質と水の混合系に対して、1日あたり17マイクロ秒（＝17,000ナノ秒）のシミュレーションが実行可能である[ 5] [ 6] Peta FLOPS 級の分散コンピューティングプロジェクトであるFolding@home は[ 7] [ 8]
アントンという名称は、アントニ・ファン・レーウェンフック に由来する[ 9]
第2世代のアントン2では、4つの512ノードが搭載され、大幅な高速化と問題サイズの拡大が報告された[ 10]
アメリカ国立衛生研究所は、カーネギーメロン大学のピッツバーグスーパーコンピューティングセンターで、生物医学研究コミュニティのためのアントンをサポートしており、現在では (2020/8) アントン2システムで継続されている。
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