Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
折居 茂夫*
プラズマ・核融合学会誌, 75(6), p.704 - 716, 1999/06
プラズマ粒子コードのための、ベクトル並列計算法を示す。この計算法は、並列処理において、性能と問題の大きさに対してスケーラブルである。特にベクトル並列計算機で問題となっていた、問題の大きさに対するスケーラビリティを、性能を損なうことなく、むしろ向上する方向で解決した。この計算法の性能に対するスケーラビリティをVPP300とSX-4で確認したので、これを示す。また、VPP300、SX-4及びSP2の性能評価から、プラズマ粒子コードの性能のボトルネックは、データのロード・ストアであり、従来のFlop/s値の評価のみでは、性能評価としては不十分であることがわかった。
折居 茂夫*
JAERI-Data/Code 98-020, 45 Pages, 1998/06
JAERI-Data-Code-98-020.pdf:1.5MB
数値計算を対象にした並列計算機の性能評価のためのベンチマーク仕様を提案する。従来のコード全体の処理時間を用いて性能を評価するベンチマークをレベル1とし、その性能が如何にして実現されるかを評価するレベル2ベンチマークを新たに設けた。この仕様に基づき、スカラ並列計算機SP2の性能を並列化分子動力学コードを用いて評価した。その結果、レベル2ベンチマークにより、並列性能を阻害する主な原因が通信のバンド巾、立ち上り時間の両方から生じていることがわかった。特にこの立ち上がり時間は、プロセッサ数のみならず、粒子数にも比例して増加することが、明らかになった。
折居 茂夫*; 渡部 弘*; 滝川 好夫*; 熊倉 利昌*; 久米 悦雄
計算工学講演会論文集, 3(1), p.43 - 46, 1998/05
日本原子力研究所では、1996年より並列計算機用ベンチマークテスト・システムの研究開発を実施している。講演では、まず本システムの開発状況を報告する。確立したベンチマーク仕様とベンチマークテストコードの一つ流体コード向けBiCGSTAB2-BMTによる、ベクトル計算機とスカラ計算機のBMT結果を示す。更にBMT結果を利用した性能評価を示す。この評価は、計算機利用の見地、プログラム開発の見地、計算機設計の見地という3つの見地から行われる。これらの見地で性能評価を実施することによって、並列計算機利用の促進と開発へのフィードバックを図ることが可能となる。
渡部 弘*; 折居 茂夫*; 滝川 好夫*; 熊倉 利昌*
計算工学講演会論文集, 3(1), p.47 - 50, 1998/05
並列計算をとりまく環境はハードウェアとソフトウェアの発展により急速に整いつつある。今後さらに並列計算の普及発展を図るにはいかに多くの優秀な並列化プログラムが開発されるかが重要である。それを支援するため、日本原子力研究所計算科学技術推進センターでは平成7年度から並列化支援解析ツールkpxを、平成9年度からは並列効率予測ツールpepを開発してきた。これらのツールはFORTRANで記述されており、全ての並列計算機で利用可能である。これらのツールの目的、仕様、設計及び評価について発表する。
渡部 弘*; 折居 茂夫*; 熊倉 利昌*; 滝川 好夫*
JAERI-Data/Code 98-016, 32 Pages, 1998/03
JAERI-Data-Code-98-016.pdf:2.17MB
kpxは並列処理推進のための共通基盤として開発されたプログラム並列化支援解析ツールである。kpxはプログラムの実行時間及び実行回数を計測するktool,並列化オーバーヘッドを計測するptool,xtool,mtool,vtool及びktool用ポストプロセッサkviewから構成される。現状でParagon,SP2,SR2201,VPP500,VPP300,Monte-4,SX-4,T94において動作が確認されている。
折居 茂夫*
情報処理学会論文誌, 39(3), p.529 - 541, 1998/03
プログラムレベルからループレベルまでの性質を一環して評価する、数値計算のための並列計算機評価方法を提案する。この方法に使用するループの処理時間モデルの特徴は、理論最大性能flop/s等で規格化された効率を表す係数を導入し、ループレベルの性能評価を可能にした点にある。このループの処理時間モデルからプログラムの処理時間モデルを作成し、時間の測定によりモデル係数を決定し、プログラムレベルの性能評価を行うことができる。例として、この性能評価方法を粒子分割法で並列化した分子動力学プログラムに対して適用し、ベクトル並列計算機VPP300の性能を評価した。その結果プログラムの性能は、粒子数、プロセッサ数に加えて遮蔽距離と物理量の観測回数に依存していることがわかった。この性能評価方法は、計算機利用プログラム開発、計算機設計という3つの見地から成る性能評価を可能にする。
折居 茂夫*; 松山 雄次*; 大田 敏郎*; 久米 悦雄; 相川 裕史; 熊倉 利昌*; 滝川 好夫*
計算工学講演会論文集, 2(1), p.117 - 120, 1997/05
並列計算機用ベンチマークテストシステムを、VPP300,SX-4,T94,SR2201,SP2から成る複合計算機システムで開発した。この複合計算機で性能を評価する並列ベンチマークテストコードを、ユーザコードを基にして開発した。その並列性能評価の基となる並列性能評価方法を研究した。さらに並列性能評価のために、全てのUNIXシステム上で動くツールを開発した。この並列計算機用ベンチマークテスト・システムの成果は、科学技術分野の並列処理の普及のために、利用者と開発者相方に還元される。
松山 雄次*; 折居 茂夫*; 大田 敏郎*; 久米 悦雄; 相川 裕史
JAERI-Tech 97-017, 156 Pages, 1997/03
kpxは、並列処理推進のための共通基盤として開発した、プログラム並列化支援解析ツールである。kpxは時間計算のためのktool、Paragon並列化オーバーヘッド測定のためのptool、VPP並列化オーバーヘッド測定のためのxtoolから構成されている。kpxのktoolは、全てのUNIX系コンピュータのFORTRANプログラムを対象としておりParagon、SP2、SR2201、VPP500、VPP300、Monte-4、SX-4、T90において動作確認されている。
大田 敏郎*; 折居 茂夫*
JAERI-Data/Code 97-007, 22 Pages, 1997/03
JAERI-Data-Code-97-007.pdf:0.79MB
粒子コードを共有メモリ型並列計算機T90の並列化コンパイラを用いて並列化した。その結果、自動並列化では十分な性能向上が得られなかったが、並列化のために用意されたディレクティブを挿入すること、およびある一つの有効なベクトル並列化手法を使用することによって十分な性能向上を得ることができ、4CPU使用時にオリジナルコード比で約3.2倍の加速率が得られた。性能向上作業の過程とその効果について共有メモリ型ベクトル並列計算機の特徴と共に述べる。
折居 茂夫*; 大田 敏郎*
JAERI-Data/Code 96-023, 48 Pages, 1996/07
JAERI-Data-Code-96-023.pdf:1.52MB
分子動力学法を用いた数値シミュレーションコードの並列化を、2フェーズ法と呼ばれる並列化方法を用い、段階的に行なった。その結果、ベクトル並列計算機VPP500とスカラ並列計算機Paragonにおいて、ある計算パラメータの範囲では、doループのインデックスを使用して計算を各プロセッサに割り当てる並列化方法で並列性能を得られることがわかった。またVPP500では、広い範囲の計算でパラメータで並列性能が得られた。この理由は、doループレベルでは並列性能が出ない計算が、ベクトル化により時間コスト的に無視できるようになったためである。また、ベクトル化のためプログラムのより狭い範囲に時間コストが集中し、その部分の並列性能が出てきたためである。本報告書は、VPP500とParagonにおける分子動力学コードの段階的並列化方法とその並列性能を示す。
折居 茂夫*
HPC-58-5, 0, p.27 - 32, 1995/10
科学技術分野の高速数値シミュレーションを並列計算機で行う場合、シミュレーションの問題の性質、規模、計算機スキーム、アルゴリズム、プログラミング方法が、スケーラビリティに影響を与える。並列計算がシミュレーションプログラム中の並列性を利用するためである。更に、並列計算機のアーキテクチャ、性能仕様、言語等が並列計算機特有のオーバーヘッドを生み、並列性と密接に関係し、スケーラビリティの検討を困難にしている。本研究の目標は、スケーラビリティに影響を与えるパラメータを特定し、それらのパラメータを用いて並列処理時間のモデルを作り、測定と組み合せて、数値シミュレーションプログラムのスケーラビリティ検討方法を確立することである。本論文では、この方法を示し、妥当性を検討するため、例題にコレスキー法を用い、測定をVPP500、Paragonで行った。
折居 茂夫*
情報処理学会第51回 (平成7年度後期)全国大会論文集, 0, p.6.119 - 6.120, 1995/00
科学技術分野の高速数値シミュレーションを並列計算機で行う場合、シミュレーションの問題の性質、規模、計算スキーム、アルゴリズム、プログラミング方法が、スケーラビリティに影響を与える。これらの項目が、並列計算機の異なったアーキテクチャ、性能スペック、言語等と密接に関係するためである。このためLINPACK等の簡単なプログラムのベンチマークテストでは、ターゲット数値シミュレーションのスケーラビリティを検討することができず、このことが、並列処理数値シミュレーションの普及の妨げになっている。本論文では、任意のターゲットプログラムに対し、プログラムの計算時間のモデル化とモデルの任意定数を測定によって求めることによる、複数の並列計算機のスケーラビリティを検討する方法について述べる。
折居 茂夫*; 樋口 健二; 浅井 清
JAERI-M 90-135, 54 Pages, 1990/08
中性子輸送モンテカルロコードKENO IVをベクトル化し、そのコードのベクトルとスカラ性能を、富士通のベクトル計算機VP-100において評価した。ベクトル化KENO IVコードには、ベクトル化アルゴリズムとしてスタックベースアルゴリズムを採用した。プログラミングテクニックとして、間接データアクセス法をこのアルゴリズムに採用した。粒子数1,800個を用いた臨界計算に対して、オリジナルKENO IVコードに対するベクトル化コードの速度向上率は、VP-100において1.9倍であった。本報告では、実際に工学計算に使用されるモンテカルロコードをベクトル化した時、良い速度向上率を得られない問題を計算機の処理構造の面からとらえ、その解析結果を述べる。
野々宮 厳*; 折居 茂夫*; 平塚 篤*; 原田 裕夫
JAERI-M 89-124, 80 Pages, 1989/09
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
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)
(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。
平山 俊雄; 谷 啓二; 安積 正史; 滝塚 知典; 中西 雅裕; 折居 茂夫*; 吉田 英俊; 二宮 博正; 関 省吾; 下村 安夫
JAERI-M 82-204, 96 Pages, 1982/12
大規模なソース・プログラムを管理するライブラリ・システムを開発した。本システムは、大規模プログラムのデータ構造、およびプログラム構造を柔軟性に富んだ構造に変換し、ユーザの多種多様な仕様に対応することを目的としている。ライブラリ・システムを、一次元トカマク輸送コードに適応することにより、汎用トカマクコードは小型で機動性の高い単機能コード群に分離することができた。また、本システムではコード作成時のユーザの負担を軽減するために、システム専用の編集支援ツールを新たに開発した。ユーザは、ライブラリ・システムの特性を踏まえたコードを作成することにより、発展性の高いコードを効率よく開発することがてきる。
