Gamess … QM calculation (all electron based HF/DFT hybrid method) Amber … MM & MD calculation
IV- 1 計算機 ーキテクチ 分野
を利用 通信性 確保 実現可能 あ ．さ ，１ ノ 上 を接続 こ
，ノ 故障時 そ ノ 結合さ い 間結合 ッ ュやキュ 系 ッ ワ 構築可
能 あ ．
PCI-eに基づくPEARLリンクの試作FPGAボード
クラスタ向け耐故 高性能コ テ ネッ ワーク 朴，塙
研究室や小規模 向け タ ，高価 く 多用さ い ．こ
，相互結合網 費用 安価 あ ，絶対的 ン 幅 足 問題 ，ま 持 性能的 安 定 性 や 一 時 故 障 を 含 故 障 率 高 さ 問 題 ． 複 数 ン を 束 こ を 解 決
対 ，完全対称型 く一部 非対称性を含 チ ン 結合 関 改良を行 ．改良型 ，相互結合網 一部 単一 ン 構成さ ，残
複数 ン 場合 ，そ 非対称性を検出 ，動的 ッ 振 分け 基 く最適化を行 ．結果
，従来 比 ，対称結合 場合 全く性能 変わ い 対 ，非対称結合 場合 最大
%以上 性能を向上 を開発 ．
非対称 チ ン 結合 例 右側 ッ ワ 構成 け ッ 分布 ン 毎 ン 幅
並列処理言語，並列処理システム性能評価に関する研究 １ 次世代向け超並列処理言語の研究開発 佐藤，朴
分 散 構 成 を 基 本 大 規 模 並 列 処 理 け 並 列 プ ョ ン ，
付け 言語 開発を行 い ． う ベ
言語 あ ，実装系 共暼 く け ッ ッ ン 呼び出 を想定 ．
， 的 概念 基 ，並列ノ 集合 ュ 基 く変数 ン キ ン ， 的
通信 い ュ 基 くノ 内 参照 両方を許 ，基本的 依存
並列化を支援 ，性能チュ ニン を行う上級者向け， 開発者向け 通信 間接的
見え う 形 プ 最適化手段を提供 ． 分散 基 く通信コ 削減 高いプ を基本 ，様々 ベ 並列化支援を行う．本年度 言語 プ タ プ開発を行 ．
int array[YMAX][XMAX];
main(int argc, char**argv){
int i,j,res,temp_res, dx,llimit,ulimit,size,rank;
MPI_Init(argc, argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
dx = YMAX/size;
llimit = rank * dx;
if(rank != (size - 1)) ulimit = llimit + dx;
else ulimit = YMAX;
temp_res = 0;
for(i = llimit; i < ulimit; i++) for(j = 0; j < 10; j++){
array[i][j] = func(i, j);
temp_res += array[i][j];
}
MPI_Allreduce(&temp_res, &res, 1, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Finalize();
}
#pragma xmp template T[10]
#pragma xmp distributed T[block]
int array[10][10];
main(){
int i, j, res;
res = 0;
for(i = 0; i < 10; i++) for(j = 0; j < 10; j++){
array[i][j] = func(i, j);
res += array[i][j];
} }
#pragma xmp aligned array[i][*] to T[i]
#pragma xmp loop on T[i] reduction(+:res)
add to the serial code : incremental parallelization
data distribution
work sharing data synchronization
and
プ タ プ 記述さ ベ 言語 左 関数を用い 変換さ 例 右
マルチコ マルチソ ッ マルチ ール構成クラスタの性能解析 朴
う 現在 主流 タ ， チコ チソ ッ 構成 ノ 内 十数程
度ま コ を持 う ， 性能及び ッ ワ 性能を圧迫 い ．こ う ，
チ 化 ノ 間通信性能 あ 程度向上 い ，ノ 内 性能 ボ ッ 可能
性 高く，ノ 内コ 演算以外 暼効利用手法を模索 い ．基本的研究 ，
ッ コ ッ ン 及び 値を人工的 設定 仮想ベンチ 性能 全体並列性
能 え 影響を調 ，通信処理 隠蔽 チコ を利用 ，必 全コ を演算 割 当 い方法 け 性能解析を行 ．
各種コ ッ ン 左 ，コ 当 値を変化さ 場合 並列処理性能向上 様子 右
組み込み向けマルチコ プロセッサの性能評価 佐藤，塙
近年 チコ 化 組 込 プ ッサ 進 ，そ 性能評価 高性能 適
用 重要 課題 あ ．本研究 サ ， ニ ， サ
， ン 等 省電力 チコ プ ッサを比較 ，そ や並列適応
性 等 を ， 各 種 ベ ン チ 本 適 用 を 行 い ， 性 能 を 評 価 ． 結 果 ， 極 端
プ ョン け 使用コ 数 共 性能 向上 こ ， ッ 機構 違い 消費電力 以外 反映さ こ わ ．
1 2 3 4
1 2 3 4
Speedup
Number of PUs M32700
MPCore RP1 Core2Quad
1 2 3 4
1 2 3 4
Speedup
Number of PUs M32700
MPCore RP1 Core2Quad
組 込 向け チコ プ ッサ け 左及び 右
大規模高性能並列システムにおける高速並列数値処理
１ 次世代スー ーコン ュータに向けた高速フーリエ変換 ル リズム 高橋
文科省 推進 い 次世代 コン ュ タ け ノ分野 ン チ ン プ
ョン 一 あ け 性能 改善 関 研究を行 ．同応用 ，対象 問
題 規模 小さく， 問題 こ わ い ．本研究 並列 次元 を二次元分割
化 ，通信時間を削減 こ プ 多い場合 対応 う ．そ 結果， コ を用い
い ， = 点 い 最大 を超え 性能 得 ．
0 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0
GFPS
N er cre 2 ^点 FFT に おけ る一次元分割と
二 次 元 分割の性能比較
一 次 元 分 割 二 次 元 分 割
0 .02 0 .0 0 .0 0 .0 0 .0
Tieec
並列三次元FFTの実行時間の内 2 c re 2 ^ 点FFT
T2K-T a における i ac 性能チューニング 高橋
成 年 暻 入さ い ，６ ノ を用い 性能評価を行
． 大 規 模 密 行 列 連 立 一 次 方 程 式 求 解 を 通 ， 構 成 チ 構 成 を 併 持
う 特性を調 ， い = 場合
性能 得 ．こ ， 性能値 % 当 ， ベ ほぼ
世界最高 実効効率を引 出 い ．
プ コ ッ ン 違い 左 ， け 実効性能 右
Bl c Kryl 部分空間法に関する研究 多田野
部分空間法 応用 高速化 い ，こ を適用 周回積分を用い 固暼値解法 高速化 を行 ．一般化固暼値問題 を互い 独立 連立一次方程式群
変換 ，小規模固暼値問題 帰着さ ．こ 求解 い ，各固暼値 値 ω 値 着目 ， 領域 接点 配置 注目 ，計算時間 通信時間を短縮さ ．結果 ，元 連立一次法定期 求会 大幅 高速化さ ．
領域 接点 配置 左 ， け 処理 中 ，改良後 時間短縮 様子 右
グリッ 技術に関する研究
１ Gar 広域フ イルシステムに関する研究 建部
プンソ ベ 開発を 続 い 広域分散 関 研究を 続 い ．
本年度 ，科研費 情報爆発 け 研究開発用分散プ ッ あ 上 全国 ノ ，
及ぶ実験環境を構築 ， ン 幅測定等 実験を行 ．
DG におけるグループ内広域フ イル共有の実現 建部
素粒子物理研究 プ 共同研究 ， 内 け 分散 共暼環境を構築 ．研究 筑波大を中心 ， ，金沢大，京大，阪大，広島大 構築さ 専用線 相互結合さ
上 タベ 実運用を行 ．標準プ コ あ 単一認証
を実現 ，拠点間 複製作成 ~ ノ 落 込 ．
分散広域 仮想組織管理サ 管理
国内大学間連携のためのグリッ 環境構築 建部，佐藤
筑波大 東大 京大 ３大学 け 間 連携を ，筑波大 認証局 運用，簡単
手順 証明書発行を実現 ，単一認証 ン， 転送，広域分散 運用を可
能 ．
ま ， 大学 コン ンタ 間を相互乗 入 支援環境 ， 上 ッ ッ
入を行い，相互 ウン 利用運用を開始 ．さ ， ３大学間連携 を始
各種環境 実装 運用を行 ．
. 研究業績
<学術雑誌論文>
今田 貴之，佐藤 久，堀田 義彦，木村 英明：分散型 サ け ノ 状態制御 省電 力化 検討，情報処理学会 ン ョン
高橋 睦史 佐藤 久 高橋 大 朴 泰祐 宇川 中村 宏 青木 秀貴 澤本 英雄 助川 直 伸：演算加速機構を持 ンチップ プ ッサ 電力性能評価 情報処理学会 ン ョン
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横澤 拓弥 高橋 大 朴 泰祐 佐藤 久 "行列積を用い 古典 直交化法 並列化
" 情報処理学会論文 コン ュ ン
岡本 高幸 浦 信一 朴 泰祐 塙 敏博 佐藤 久 " 透過 利用可能 高性能 耐故障 チ ン 結 合 " 情 報 処 理 学 会 論 文 コ ン ュ ン
” –
<国際会議論文>
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<招待講演>
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朴 泰祐 高性能計算環境 動向 今後 展望” 大阪大学 講演会 招待講演
建部修見 ウ コン ュ ン を高度化 技術招待講演” 招
待講演
高橋大 ：高速 変換 超並列計算 向け ， コン ュ タ ワ ョップ ， 自然科学研究機構岡崎コン ン ンタ ，岡崎市， 年 暻 日