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松山 雄次*
計算工学講演会論文集, 1(1), p.113 - 116, 1996/05
1台のCPUの高速化が限界に近づきつつある今日、より高度な演算性能を得るには、複数のCPUで並列処理を行うのが、現在一般に最も有効とされている方法である。本論文では代表的な並列計算機として、スカラ・プロセッサを採用した分散主記憶型並列システムParagon XP/S、ベクトル・プロセッサを採用した分散主記憶並列システムVPP500、同じくベクトル・プロセッサを採用した共有主記憶型マルチプロセッサ・システムMonte-4を選択した。各システムのアーキテクチャは全く異なり、並列化手段も異なっている。並列化コードとして等方乱流数値シミュレーション・コードを用い、各システムにおけるFortranパラダイムとネットワーク通信の比較等を踏まえたシステムの使用環境、FFTルーチンの並列化手法と並列最適化プログラム開発工数等、および自動並列化の機能とその結果について記述する。
大西 亮一*
計算工学講演会論文集, 1(1), p.243 - 246, 1996/05
任意形状物体に照射された電磁波の反射強度を推定するための計算手法と、その適用例を述べる。電磁波の反射計算では、マクスウェル方程式を差分法により解くFDTD法等があるが、ここではフィジカルオプチクス・レイレーシング法の適用性を評価する。これにより、FDTDよりも精度は低下するが、複雑形状構造物の扱いが容易で、設計情報等を反映し易くすることが期待出来る。本研究では、設計データの流用性を考慮した電磁気モデル、材質やコーティング材の設定方法、キャピティやエッジ等の部分形状の定義方法を提案し、これらの手法を適用した例、及びその評価を示す。
岸田 則生*; 横川 三津夫; 渡辺 正; 蕪木 英雄
計算工学講演会論文集, 1(1), p.117 - 120, 1996/05
2次元Rayleigh-Benard流れに対する直接シミュレーションモンテカルロコードであるPstc-2dをIntel Paragon上で並列化した。並列化により大規模なメモリ空間が利用可能となり、今まで実行できなかったアスペクト比が8のシミュレーションを実行できた。シミュレーション結果は連続体モデルの予測結果と良く一致しており、DSMC法が連続流に近い流れの解析にも適応可能なことが判明した。並列化はParagon固有の並列化ライブラリであるNXライブラリとPVMを用いて行った。DSMC法は通信量が大きいので並列化性能はあまり良くなく、新たな並列計算向きのアルゴリズムの開発が必要なことも判明した。
田中 靖久*; 横川 三津夫; 蕪木 英雄
計算工学講演会論文集, 1(1), p.105 - 108, 1996/05
短距離力分子動力学法(MD)プログラムをベクトル並列化し、MDのベクトル並列化手法を検討した。並列化は分散メモリ型ベクトル並列計算機である富士通VPP500上で行った。有力なベクトル化手法として知られるLayered Link Cell法をベースにしたベアリストの分割と粒子分割法を組み合わせた並列化手法を検討し、その並列化アルゴリズムの性能評価を行い、その特性を明らかにした。並列化アルゴリズム全体の性能評価を行った後、粒子数N=32000、プロセッサ数P=16の場合の並列化効率は約62.8%で、速度向上比は約10.0倍であった。
鈴木 惣一朗*; 横川 三津夫; 蕪木 英雄
計算工学講演会論文集, 1(1), p.101 - 104, 1996/05
Lattice Boltzmann法を用いた2次元流体シミュレーションコードをベクトル並列計算機富士通VPP500およびスカラ並列計算機Intel Paragon XP/S上で開発した。ベクトル並列で95.1%(1152
1152グリッド、16プロセッサ)、スカラ並列で88.6%(800800グリッド、100プロセッサ)の高並列化効率が得られた。ベクトル並列計算で、プロセッサあたりの計算領域をメモリの上限にとりプロセッサ数に比例して全計算領域を増加させた場合、プロセッサ数を数百台に増加しても計算時間は数パーセントしか増加しないことがパフォーマンスモデルを用いた予測から分かった。
市原 潔*; 横川 三津夫; 蕪木 英雄
計算工学講演会論文集, 1(1), p.377 - 380, 1996/05
3次元非圧縮性流体コードに現われる圧力ポアソン方程式の並列化の例を示す。解法として赤黒SOR法、PCG法をとりあげ、ベクトル並列計算機VPP500において、スケーラビリティの評価を行った。赤黒SOR法については、スカラ並列計算機Paragonにおいても並列化を行い、VPP500におけるスピードアップ率と比較した。Paragonの場合は、スケーラビリティを阻害する要因が通信時間の増大のみであるのに対し、VPP500の場合は、それに加えてベクトル化率の低減化が関与することが定量的に示された。また、PCG法の場合は、DOループに含まれる演算のベクトル長が短いために、DOループ分割によるスケーラビリティの阻害がより顕著に現われることが判明した。
佐藤 滋*; 横川 三津夫; 渡辺 正; 蕪木 英雄
計算工学講演会論文集, 1(1), p.97 - 100, 1996/05
並列ベクトル計算機富士通VPP500上で3次元ナビエ・ストークス方程式をスペクトル法を用いて解くプログラムを開発し、等方性一様乱流の計算を行った。計算の際にはエイリアシングエラーを除くために3/2則を適用し、フーリエモード数256
までの計算を行い、実行時間、スケーラビリティ、並列化効率の評価を行った。計算に使用したプロセッサは16個までで、それぞれ約200ガバイトの主記憶を持っている。計算の結果、フーリエモード数が小さい時には良いパフォーマンスとスケーラビリティが得られた。