GPU Folding@Home始まってこのかたの大躍進

Nvidia Geforce RTX 4090がついに発売された。30万円前後ととてつもなく高額ながら、絶対パフォーマンス・ワットパフォーマンス両方で前世代を圧倒している。
ここで話題にするのはFolding@Home(以降F@Hと表記)でのパフォーマンスである。F@Hでも前世代を圧倒することが、以下の動画により速報された。
https://youtu.be/mzgfWSEJzk8?t=1875
https://foldingforum.org/viewtopic.php?t=38564
ポイントの伸びやすい課題(p18213)では2600万PPD、これまで最速の3090Tiと比べて3倍近いとんでもないスコアをたたき出している。
しかし実際のところ、筆者は、理論的にはさらなる高みに到達しうるとさえ考えている。この3つが一度にそろう、GPUでのF@Hが始まってこのかたの大躍進だからだ。
・シェーダ数の大幅な増加(約5割増加)
・クロックの大幅上昇(約5割上昇)
・(F@Hに有利になるはずの)アーキテクチャ更新
このスコアですら、4090のポテンシャルを出し切ったものではないかもしれない。懸念されたことだが、下記のどちらか（または両方）がボトルネックとなっている可能性がある。
・増加したシェーダをフルに使いきれるほど大きなたんぱく質の課題が存在しない
・CPUの性能（主にシングル性能）が足りない
これまでの歴史をいくらか振り返るに、アーキテクチャ更新が強かったのはMaxwell(9xx/750Ti/750)とTuring(RTX2000)の世代である。TuringはF@Hにおいてはきわめて強力で、Pascalと比べてシェーダ数は約2割増(2080Tiと1080Tiの比較)、クロックも上がっていないにもかかわらず、PPDは最終的に2倍を大きく超えた。ボーナスポイントを逆算した処理速度でも2倍近くで、アーキテクチャ更新による純増が50%を超える計算になる。歴史的に評価の高い（そしていまだにPascalで十分おじさんを大量生産しているとされる）Pascal世代では、実はクロック上昇が一番効いている。Maxwell世代で1.3～1.4GHzだったところ1.9GHz近辺まで約4割の上昇である。一方でAmpere(RTX3000)はF@Hと相性はあまりよくなかった。2080Ti→3090でPPD1.5倍程度で、ワットパフォーマンスではそれほど差がない。