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論文

JT-60トカマク放電解析のための磁気流体平衡高速処理システムの開発と実用化

長谷川 幸弘*; 中村 幸治; 白井 浩; 濱松 清隆; 原田 裕夫; 菊池 満; 中田 義弘*

日本原子力学会誌, 41(1), p.48 - 56, 1999/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:77.75(Nuclear Science & Technology)

トカマクプラズマのエネルギー閉じ込め性能の改善研究及び電磁流体力学的不安定性の安定化研究に不可欠な磁気流体平衡のデータベースを生成するため、専用の最新高速ワークステーションと平衡計算を高速に処理するために最適化した並列計算法を用いて、JT-60の実験放電と同期して高速でデータ処理を行うシステムを開発した。この高速処理システムはショット間で平衡計算を全て終了する能力を持っている。最近のショットの平衡データベースを自動的に保存する大容量補助記憶システムと動画モニターを連動させることにより、JT-60のオペレータが次のショットの放電制御パラメータを決定する際の有用な情報を提供している。本報では、JT-60実験における本システムの性能を報告する。

報告書

原子力コードのVPP500におけるベクトル化、並列化及び移植,移植編; 平成8年度作業報告書

根本 俊行*; 川崎 信夫*; 田辺 豪信*; 渡辺 秀雄*; 川井 渉*; 鈴木 信太郎*; 原田 裕夫; 庄司 誠; 久米 悦雄; 藤井 実

JAERI-Data/Code 97-055, 161 Pages, 1998/01

JAERI-Data-Code-97-055.pdf:4.57MB

本報告書は、平成8年度に計算科学技術推進センター情報システム管理課で行った原子力コードのVPP500における高速化及び移植作業のうち移植作業部分について記述したものである。原子力コードのVPP500における高速化及び移植作業は、平成8年度に11件行われた。これらの作業内容は、同種の作業を行うユーザに有益な情報を提供することを意図して、「並列化編」、「ベクトル化編」、「移植編」の3冊にまとめられている。本報告書の「移植編」では、軽水炉安全解析コードRELAP5/MOD3.2及びRELAP5/MOD3.2.1.2、原子核データ処理システムNJOY、2次元多群ディスクリート・オーディネーツ輸送コードTWOTRAN-IIに対して行った移植作業と汎用図形処理解析システムIPLOTに対して行った移行調査作業について記述されている。

報告書

原子力コードのVPP500におけるベクトル化、並列化及び移植(並列化編); 平成8年度作業報告書

渡辺 秀雄*; 川井 渉*; 根本 俊行*; 川崎 信夫*; 田辺 豪信*; 鈴木 信太郎*; 原田 裕夫; 庄司 誠; 久米 悦雄; 藤井 実

JAERI-Data/Code 97-052, 160 Pages, 1997/12

JAERI-Data-Code-97-052.pdf:4.17MB

本報告書は、平成8年度に計算科学技術推進センター情報システム管理課で行った原子力コードのVPP500における高速化及び移植作業のうち、並列化作業部分について記述したものである。原子力コードのVPP500における高速化及び移植作業は、平成8年度に11件行われた。これらの作業内容は、同種の作業を行うユーザに有益な情報を提供することを意図して、「並列化編」、「ベクトル化編」、「移植編」の3冊にまとめられている。本報告書の「並列編」では、2次元相対論的電磁粒子コードEM2D、円筒座標系直接数値シミュレーションコードCYLDNS、ダイヤモンド型結晶を扱う分子動力学コードDGRに対して行ったベクトル並列化作業について記述されている。

報告書

原子力コードのVPP500におけるベクトル化、並列化及び移植(ベクトル化編); 平成8年度作業報告書

根本 俊行*; 川井 渉*; 川崎 信夫*; 渡辺 秀雄*; 田辺 豪信*; 鈴木 信太郎*; 原田 裕夫; 庄司 誠; 久米 悦雄; 藤井 実

JAERI-Data/Code 97-051, 142 Pages, 1997/12

JAERI-Data-Code-97-051.pdf:3.91MB

本報告書は、平成8年度に計算科学技術推進センター情報システム管理課で行った原子力コードのVPP500における高速化及び移植作業のうち、ベクトル化作業部分について記述したものである。原子力コードのVPP500における高速化及び移植作業は、平成8年度に11件行われた。これらの作業内容は、同種の作業を行うユーザに有益な情報を提供することを意図して、「並列化編」、「ベクトル化編」、「移植編」の3冊にまとめられている。本報告書の「ベクトル編」では、中性子・光子輸送計算コードDORT-TORT、気体流動解析コードFLOWGR、相対論的ボルツマン・ウェーリング・ウーレンベック法によるシミュレーションコードRBUUに対して行ったベクトル化作業について記述されている。

報告書

原子力コードのVPP500におけるベクトル化、並列化及び移植(MVP・GMVP,QMDRELP,EQMD,HSABC,CURBAL,STREAM V3.1,TOSCA,EDDYCAL,RELAP5/MOD2/C36-05,RELAP5/MOD3); 平成7年度作業報告

根本 俊行*; 渡辺 秀雄*; 藤田 豊蔵*; 川井 渉*; 原田 裕夫; 五來 一夫; 山崎 和彦; 庄司 誠; 藤井 実

JAERI-Data/Code 96-022, 362 Pages, 1996/07

JAERI-Data-Code-96-022.pdf:8.17MB

計算科学技術推進センター情報システム管理課では平成7年度にVPP500計算機上でユーザから依頼された8本の原子力コードのベクトル化、並列化及び2本原子力コードの移植作業を行った。即ち、汎用中性子・光子輸送計算コードMVP・GMVP、相対論的QMDコードQMDRELPの2本の並列化、拡張QMDコードEQMD、断熱基底計算コードHSABCの2本のベクトル並列化、バルーニング乱流シミュレーションコードCURBAL、3次元非定常圧縮性流体解析コードSTREAM V3.1、プラズマ運転解析コードTOSCA、渦電流解析コードEDDYCALの4本のベクトル化、軽水炉安全性解析コードRELAP5/MOD2/C36-05、同コードRELAP5/MOD3の2本の移植を行った。本報告書では、これらの作業内容を記述する。

論文

High performance computing at Japan Atomic Energy Research Institute

秋元 正幸; 樋口 健二; 藤井 実; 原田 裕夫; 浅井 清; 田中 幸男*; 鈴木 孝一郎*

High Performance computing 1995; Grand Challenges in Computer Simulation, 0, p.9 - 15, 1995/00

原研では、高性能計算用に、従来型のスーパーコンピュータを用いてきた。しかし、並列処理技術の急速な進展により、現在のFujitsu VP2600 2式をFujitsu VPP500/42及びParagon XP/S15-256に交換する。本報では、交換する並列コンピュータの予備的性能評価について報告する。

報告書

磁気流体平衡高速処理装置FAMEの概要

坂田 信也; 萩野谷 裕文*; 鶴岡 卓哉*; 渡辺 秀人*; 青柳 哲雄; 齋藤 直之; 原田 裕夫; 谷 啓二

JAERI-M 94-050, 32 Pages, 1994/03

JAERI-M-94-050.pdf:2.0MB

JT-60の非定常プラズマ輸送解析に必要な100点を越える時系列磁気流体平衡の計算を約20分のショット間に処理するため、磁気流体平衡高速処理装置FAMEが開発された。FAMEは、多段スイッチで接続された20個のマイクロプロセッサーから成る MIMD型の最大理論性能250MFLOPSの小規模並列計算機である。そのソフトウェアとして磁気流体平衡解析コードSELENE及びその入力データ作成コードFBIが並列処理を念頭にチューニングされた。その結果、既存の大型汎用計算機FACOM M780-10Sに比べ7倍の計算速度が得られた。本報告書は、このFAMEシステムについて、そのハードウェア、ソフトウェア及び周辺装置の概要をまとめたものである。

論文

Effects of core models and neutron energy group structures on xenon oscillation in large graphite-moderated reactors

山下 清信; 原田 裕夫; 村田 勲; 新藤 隆一; 鶴岡 卓也*

Journal of Nuclear Science and Technology, 30(3), p.249 - 260, 1993/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:80.58(Nuclear Science & Technology)

本報は、大型黒鉛減速炉のキセノン振動を2次元或いは3次元の炉心モデルで多群拡散理論を用いて解析し、炉心モデル及びエネルギー群構造の違いがキセノン振動挙動の評価に与える効果を検討した結果を報告するものである。精度の高いキセノン振動挙動の評価には、キセノンの中性子吸収断面積の変化が大きい0.1eVと0.65eVの間の熱中性子領域の群構造が出力分布の振動幅及び周期に有意な影響を与えるのでこの領域を詳細に扱ったエネルギー群構造の群定数を用いた多群計算が重要であることが明らかとなった。また、3次元R-O-Zモデルより得られたしきい値は、2次元R-Zモデルのしきい値と一致し、2次元R-Oモデルのしきい値と一致しなかった。このため、キセノン振動が発生し始める炉心出力のしきい値の評価には、3次元R-O-Zのモデルの代わりに2次元R-Zモデルを使用することができるが、2次元R-Oモデルは使用できないことが明らかとなった。これは、軸方向の出力分布の影響が評価できないからである。

論文

A Performance comparison of four supercomputers

M.L.Simmons*; H.J.Wasserman*; O.M.Lubeck*; C.Eoyang*; R.Mendez*; 原田 裕夫; 石黒 美佐子*

Communications of the ACM, 35(8), p.116 - 124, 1992/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:41.18(Computer Science, Hardware & Architecture)

スーパーコンピュータFujitsu VP2600(原研設置)、NEC SX-3,CRAY Y-MP8/264と新しく発表されたC90の4機種について、性能評価を行った。性能評価に用いたコードは、ロスアラモス国立研究所の実規模の原子力コードと基本演算評価コードである。性能評価の結果では、ベクトル・レジスタの構成、マルチ・ベクトル・パイプラインの効果や性能を左右する要因が分析された。シングルプロセッサでの結果として、ベクトル化率の高い原子力コードにおいては、VP2600とSX-3が、Y-MPよりも、7~8倍速い性能を示した。新しく発表されたC90については、Y-MPに比べて、かなりVP2600やSX-3に近づいた。

報告書

新FORTRANコンパイラの導入とベクトル計算機の効果的利用法

根本 俊行*; 鈴木 孝一郎*; 渡辺 健二*; 町田 昌彦*; 長内 誠志*; 磯辺 信雄*; 原田 裕夫; 横川 三津夫

JAERI-M 92-105, 209 Pages, 1992/07

JAERI-M-92-105.pdf:5.23MB

原研に設置されている富士通(株)製大型計算機上で動作するFORTRANコンパイラが平成4年5月から新バージョン(V12)に移行された。V12コンパイラの導入に先立って、代表的原子力コード16本のベンチマークテストを行い、V12コンパイラの性能を評価した。この結果、新コンパイラでは、旧コンパイラと比較して平均1.13倍の速度向上が得られた。また、V12コンパイラで新たに追加された機能の効果、原子力コードに対するコンパイラの互換性等を調査した。更に、新たな動的解析ツールANALYZERに対応したベクトル化支援ツールTOP10EXを開発した。本報告書では、新コンパイラの評価結果やTOP10EXの使用方法について述べる。

論文

富士通VP-2600、日本電気SX-3のベンチマーク

M.L.Simmons*; H.J.Wasserman*; O.M.Lubeck*; C.Eoyang*; R.Mendez*; 原田 裕夫; 石黒 美佐子*

日経コンピュータ, 0(262), p.172 - 178, 1991/09

第2世代のスーパーコンピュータ2機種、Fujitsu VP2600(原研設置)とNEC SX-3の性能をロスアラモス国立研究所のベンチマークコードとメンデス流体力学コードを用いて分析した。比較のために、シングル・プロセッサのCRAY、Y-MP8/264でも測定した。ベクトル・レジスタの構成やマルチベクトル・パイプラインの効果など、性能に影響を及ぼす要因を検討した。マルチベクトル・パイプラインを利用できるベクトル化率の高いコードでは、VP2600とSX-3は、シングル・プロセッサのY-MPよりも7~8倍速い性能を示した。

論文

A Performance comparison of three supercomputers; Fujitsu VP-2600, NEC SX-3 and CRAY Y-MP

M.L.Simmons*; H.J.Wasserman*; O.M.Lubeck*; C.Eoyang*; R.Mendez*; 原田 裕夫; 石黒 美佐子*

Proc. of the Supercomputing 91, p.150 - 157, 1991/00

スーパーコンピュータ3機種、Fujitsu VP2600(原研設置)、NEC SX-3及びCRAY Y-MP8/264について、性能評価を行った。性能評価に用いたコードは、ロスアラモス国立研究所の実規模の原子力コードと基本演算評価コードである。性能評価の結果、ベクトル・レジスタの構成、マルチベクトル・パイプラインの効果や性能を左右する要因が分析された。比較的ベクトル化率の高い原子力コードにおいては、VP2600とSX-3が、シングル・プロセッサのY-MPよりも7~8倍速い性能を示した。

論文

大規模線形計算パッケージLAPACKのベクトル計算機上での性能評価について

桜井 尚子*; 島崎 真昭*; 原田 裕夫

研究開発論文集. No. 2, p.95 - 99, 1990/10

大規模線形計算パッケージ「LAPACK」のプロトタイプ版を開発者より入手し、汎用大型計算機及びベクトル計算機上に展開して性能評価とチューニングの作業を進めている。このLAPACKを九州大学大型計算機センターのFACOM M780とVP200、東京大学大型計算機センターのHITAC S820及び日本原子力研究所のFACOM VP2600で実測した。これらの性能評価結果について報告すると共に、昨今その需要が急速に高まりつつあるベンチマークテストプログラムとしてのLAPACKの使用についても検討する。さらにLAPACKの一部について、ベクトル計算機用にチューニングした経過についても報告する。

報告書

原子力コードのベトクル化90-1; SONATINA-2V HTTR版,TRIDOSE,VIENUS,SCRYU

野々宮 厳*; 根本 俊行*; 堀 毅雄*; 石黒 美佐子; 原田 裕夫

JAERI-M 90-138, 73 Pages, 1990/09

JAERI-M-90-138.pdf:1.56MB

本報告は、HTGR炉心2次元垂直断面モデルによる地震解析コードSONATINA-2Vコードの高温工学試験研究炉版(HTTR版)、トリチウムの環境中濃度分布及び被曝線量計算コードTRIDOSE、粘弾性応力解析コードVIENUS、BFC座標系熱流体解析プログラムSCRYUのベクトル化について述べる。ベクトル化版のオリジナル版に対する速度向上は、SONATINA-2VコードHTTR版で5.2倍、TRIDOSEコードで5.9~6.9倍、VIENUSコードで6.7倍、SCRYUコードで7.6倍に高速化された。

報告書

高温工学試験研究炉の炉心核特性解析コードCITATION-1000VP

原田 裕夫; 山下 清信

JAERI-M 89-135, 83 Pages, 1989/10

JAERI-M-89-135.pdf:2.59MB

汎用性のある3次元炉心核特性解析コードCITATIONの使用可能な最大領域数及び最大メッシュ数の拡張を行うと共に、プログラムのベクトル化によって計算速度の高速化を図る改良を行い、高温工学試験研究炉の炉心核特性解析における全炉心体系モデルの計算を短時間で行うことが可能なコードCITATION-1000VPを作成した。本報告では、この最大領域数と最大メッシュ数の拡張及びプログラムのベクトル化に関する改良内容を説明する。本改良によって、使用可能な最大領域数及び最大メッシュ数は、各々999個及び500個となり、計算速度は、VP-100のスカラ計算に比べて最大で約21倍に高速化された。

報告書

原子力コードのベクトル化 89-1; PHENIX,FPGS

野々宮 厳*; 折居 茂夫*; 平塚 篤*; 原田 裕夫

JAERI-M 89-124, 80 Pages, 1989/09

JAERI-M-89-124.pdf:1.53MB

本報告は、2次元燃焼計算及び燃料管理コードPHENIX、放射性核種の生成・崩壊量、崩壊熱及び$$gamma$$線スペクトル計算コードFPGSのベクトル化について述べる。これらのコードでは燃焼計算のベクトル化が問題であったが、新計算アルゴリズムの導入により、(核種数)$$times$$(チェーン数)のベクトル長でベクトル化することができた。全体として、VP-100におけるベクトル化版ベクトル計算は、オリジナル版スカラ計算に対してPHENIXコードで5.0倍、FPGSコードで4.1倍に高速化された。本報告では、ベクトル化版の評価に使用した入力データの概要、ベクトル化の方法、計算結果の評価、及びベクトル化の効果について述べる。

報告書

原子力コードのベクトル化88-1; SRAC、CITATION、TWOTRAN-II、COREBN、CITATION-FBR

野々宮 厳*; 原田 裕夫

JAERI-M 89-030, 113 Pages, 1989/03

JAERI-M-89-030.pdf:2.51MB

本報告は、熱中性子炉体系標準核設計コードシステムSRAC、3次元中性子拡散コードCITATION、2次元Sn輸送コードTWOTRAN-II、多次元炉心燃焼計算コードCOREBN、2・3次元中性子拡散コードCITATION-FBRのベクトル化作業について述べている。SRACシステムについては、その中のCITATION、TWOTRAN、衝突確率法計算の各コードを対象としている。ベクトル化版のオリジナル版に対する性能向上は、SRACシステムで、1.8~8.6倍、CITATIONコードで2.3~10.1倍、TWOTRAN-IIコードで4.2倍、COREBNコードで2.9~10.4倍、CITATION-FBRコードで3.9~13.3倍である。本報告では、ベクトル化に際して使用した入力データの概要、ベクトル化の方法及びベクトル化の結果と評価について述べる。

論文

原子力コードへの並列処理の適用性

原田 裕夫; 析居 茂夫*

並列処理シンポジウム(JSPP 89)論文集, p.305 - 312, 1989/00

原研における計算需要増加に対応するために、並列処理の適用性を検討する。主要な原子力コードの並列性を分析し、その中の2つのコードにパラレル処理、ベクトル・パラレル処理を適用する。その結果、3次元中性子拡散コードCITATIONでは、M380AP(2cpu)によるパラレル処理とVP-100によるベクトル処理の組合せによる推定で、ベクトル・パラレル処理効果が7.1倍、ベクトル・パラレル計算機FX/8(4cpu)での測定で6.5倍を得た。3次元中性子輸送モンテカルロコードKENOIVでは、M780/20(2cpu)による測定でパラレル処理効果はcpu2台で1.6倍が得られた。これらの原子力コードへの並列処理適用の有効性が示され、特にベクトル処理とパラレル処理を組合せた場合に効果が大きいことが示された。

報告書

第4回「原子力におけるソフトウェア開発」研究会報告集

藤井 実; 大杉 俊隆; 原田 裕夫; 伊勢 武治

JAERI-M 87-199, 233 Pages, 1987/11

JAERI-M-87-199.pdf:6.48MB

本報告書は、昭和62年9月9~10日に、日本原子力研究所東海研究所において開催された第4回「原子力におけるソフトウェア開発」研究会での発表論文の内容を収録したものである。

報告書

ベクトル・パラレル計算処理の原子力コードへの適応性

浅井 清; 横川 三津夫; 茅野 政道; 石川 裕彦; 鈴木 友雄; 樋口 健二; 秋本 肇; 村尾 良夫; 原田 裕夫; 石黒 美佐子; et al.

JAERI-M 87-136, 107 Pages, 1987/09

JAERI-M-87-136.pdf:2.79MB

本報告は、ベクトル・パラレル併用型計算機の原子力計算への適応性について考察したものである。

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