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足立 将晶*; 石附 茂*; 小笠原 忍*; 久米 悦雄; 箭竹 陽一*; 根本 俊行*; 川崎 信夫*; 川井 渉*
JAERI-Data/Code 2000-043, 220 Pages, 2001/02
JAERI-Data-Code-2000-043.pdf:7.39MB
本報告書は、平成11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高速化作業のうち、VPP500(一部SX-4含む)におけるベクトル化/並列化作業部分について記述したものである。原子力コードの高速化作業は、平成11年度に18件行われた。これらの作業内容は、今後同種の作業を行ううえでの参考となりうるよう、作業を大別して「ベクトル/並列化編」,「スカラ並列化編」及び「移植編」の3分冊にまとめた。本報告書の「ベクトル/並列化編」では、JAMコード及び3次元熱流体解析コードSTREAMを対象に実施したベクトル化作業について、相対論的分子軌道法コードRSCAT,相対論的密度汎関数法コードRDFT及び高速3次元中性子拡散ノート法コードMOSRA-Lightを対象に実施したベクトル並列化作業について記述している。
川崎 信夫*; 根本 俊行*; 川井 渉*; 小笠原 忍*; 石附 茂*; 久米 悦雄; 箭竹 陽一*; 足立 将晶*
JAERI-Data/Code 2000-039, 134 Pages, 2001/01
JAERI-Data-Code-2000-039.pdf:4.32MB
本報告書は、平成11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高速化作業のうち、VPP500またはAP3000への移植整備作業について記述したものである。原子力コードの高速化作業は、平成11年度に18件行われた。これらの作業内容は、今後同種の作業を行ううえでの参考となりうるよう、作業を大別して「ベクトル/並列化編」,「スカラ並列化編」及び「移植編」の3分冊にまとめた。本報告書の「移植編」では、生体分子の分子動力学パッケージAMBER5,(連続・多群)汎用中性子・光子輸送計算モンテカルロコードMVP/GMVP,MCNPライブラリ自動編集システムautonj,SPECTER/SPECOMPコード,核融合炉事故解析コードMELCOR-FUS及びサブチャンネル解析コードCOBRA-TFのVPP500及びAP3000への整備について記述している。
川井 渉*; 海老原 健一; 久米 悦雄; 渡辺 正
JAERI-Data/Code 2000-024, p.151 - 0, 2000/03
JAERI-Data-Code-2000-024.pdf:4.34MB
MPI(Message Passing Interface)ライブラリを用いて、格子ガス気液モデルによる流体現象のシミュレーションコードの並列化を行った。並列化によって、より大規模なシミュレーションを行うことが可能となった。また、分散メモリ型ベクトル並列計算機VPP500、分散メモリ型スカラ並列計算機AP3000、ワークステーションクラスタにおいて実行した結果、実行時間がほぼプロセッサ台数に比例して減少した。
石附 茂*; 小笠原 忍*; 川井 渉*; 根本 俊行*; 久米 悦雄; 足立 将晶*; 川崎 信夫*; 箭竹 陽一*
JAERI-Data/Code 2000-018, p.217 - 0, 2000/03
JAERI-Data-Code-2000-018.pdf:6.35MB
本研究書は、平成10年度に情報システム管理課で行った原子力コードの高速化作業のうち、VPP500(一部AP3000含む)におけるベクトル化/並列化作業部分について記述したものである。原子力コードの高速化作業は、平成10年度に12件行われた。これら作業内容は今後同種の作業を行ううえでの参考となるうるよう、作業を大別して「ベクトル/並列化編」、「スカラ並列化編」及び「移植編」の3分冊にまとめた。本報告書の「ベクトル/並列化編」では、汎用トカマク回路シミュレーションプログラムGTCSPを対対象に実施したベクトル化作業について、イオン性融体分子動力学計算コードmsp2、渦電流解析コードEDDCAL、受動的冷却システム解析コードTHANPACT2、及びMHD平衡コードSELENEJを対象に実施したベクトル並列化作業について記述している。
渡辺 正; 海老原 健一; 加藤 克海*
JAERI-Data/Code 99-029, 38 Pages, 1999/05
JAERI-Data-Code-99-029.pdf:1.58MB
格子ガス法による2次元二相流シミュレーションコードをMPIライブラリーを用いて並列化し、ネットワークにより接続された4台のワークステーションからなるクラスターを用いて並列計算を行った。並列化効率をスカラー並列型計算サーバAP3000並びにベクトル並列型スーパーコンピュータVPP500と比較することによりワークステーションクラスターの性能評価を行った。ワークステーションクラスターのプロセッサ間データ転送性能は100Mb/sであり、並列計算機の専用ネットワークより劣るものの、並列計算機と比べて実用上十分な並列化効率が得られた。
石附 茂*; 田邊 豪信*; 根本 俊行*; 川崎 信夫*; 川井 渉*; 足立 将晶*; 小笠原 忍*; 渡辺 秀雄*; 久米 悦雄
JAERI-Data/Code 99-027, 39 Pages, 1999/05
JAERI-Data-Code-99-027.pdf:1.21MB
本報告書は、平成9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高速化作業のうち、移植作業部分について記述したものである。本報告書では、沸騰水型原子炉熱水力解析コードTRAC-BF1、連続エネルギー粒子輸送モンテカルロコードMCNP4AのAP3000への移植作業、及び汎用図形処理解析システムIPLOT用ライブラリの改良作業について記述する。
川崎 信夫*; 石附 茂*; 田邊 豪信*; 根本 俊行*; 川井 渉*; 小笠原 忍*; 足立 将晶*; 渡辺 秀雄*; 久米 悦雄
JAERI-Data/Code 99-026, 91 Pages, 1999/05
JAERI-Data-Code-99-026.pdf:2.9MB
本報告書は、平成9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。本報告書では、多次元二流体モデル構成方程式用コードACE-3D、原子核統計崩壊計算コードSD及びHENDEL炉内構造物実証試験部(T2)3次元熱伝導解析コードSSPHEATを対象に実施したベクトル化作業について記述する。
川井 渉*; 川崎 信夫*; 渡辺 秀雄*; 根本 俊行*; 石附 茂*; 田邊 豪信*; 小笠原 忍*; 足立 将晶*; 久米 悦雄
JAERI-Data/Code 99-020, 168 Pages, 1999/03
JAERI-Data-Code-99-020.pdf:5.34MB
本報告書は、平成9年度に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(一部AP3000)における高速化作業は、平成9年度に14件行われた。これらの作業内容は、今後同種の作業を行ううえでの参考となりうるよう、作業を大別して、「並列化編」、「ベクトル化編」、及び「移植編」の3分冊にまとめた。本報告書の並列化編では、円筒座標系直接数値解析コードCYLDNS44N、放射能粒子拡散予測コードWSPEEDI、拡張量子分子動力学コードEQMD及び三次元熱流体解析コードSTREAMを対象に実施した並列化作業について記述している。
渡辺 正; 海老原 健一; 蕪木 英雄
JAERI-Data/Code 97-056, 32 Pages, 1998/01
JAERI-Data-Code-97-056.pdf:1.57MB
非浸透格子ガスモデルによる二次元二相流シミュレーションコードを開発し、ベクトル並列型スーパーコンピュータVPP500並びにスカラー並列計算サーバAP3000において並列化を行った。並列処理にはVP500ではVPP FORTRANのユーザ指示行を使用し、AP3000ではMPIライブラリを使用した。VPP500においては、プロセッサ間のデータ転送速度が高速であるため、計算処理の並列化のみにより実用上十分な並列化効率が得られた。一方、AP3000では計算処理の並列化と同時にデータ分割の必要性が示された。また、AP3000における並列化にはVPP FORTRANよりもMPIを使用する方が効率的であることがわかった。
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。
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。
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。
山極 満; 根本 俊行; 広瀬 章*; M.Elia*
JAERI-Data/Code 97-032, 15 Pages, 1997/07
JAERI-Data-Code-97-032.pdf:0.59MB
カナダ・サスカチュクン大学・プラズマ物理研究所において開発された運動論的バルーニングモード解析用シューティングコードKBSHOOTについて、VPP500向きに行った並列化について報告する。このコードのベクトル化率は十分高く、並列化により、さらに高速化を図ることができた。オリジナルコードの1PE(Processing Element)による結果に比して、4PEで約3倍、16PEで約8倍の高速化が達成された。
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。
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。
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。
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。
田中 靖久*; 蕪木 英雄; 横川 三津夫
JAERI-Data/Code 96-011, 32 Pages, 1996/03
JAERI-Data-Code-96-011.pdf:0.87MB
本研究では、分子動力学法(MD)のベクトル並列化手法を検討した。対象マシンは分散メモリ型ベクトル並列計算機である富士通VPP500とした。有力なベクトル化手法として知られるL.L.C.(Layed Link Cell)法をベースにしたペアリストのランダム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。
田中 宏志*
JAERI-Data/Code 96-007, 40 Pages, 1996/03
JAERI-Data-Code-96-007.pdf:1.36MB
カー・パリネロ法に基づく第一原理分子動力学プログラムCamp-AtamiをスーパーコンピュータVPP500用にベクトル並列化した。並列化ではできるだけ大粒度の並列化を試み、逆格子点毎の計算とエネルギーバンド毎の計算を並列化することで全体の9割程度を並列化した。並列化によるスピードアップでは8プロセッサーまでほぼ一様に増加し、8プロセッサーで4.4倍であった。また扱えるデータを2基底に制限することで高速な並列版3次元高速フーリエ変換プログラムを新たに作成した。その結果、複数プロセッサーで実行した時には、提供されているライブラリーよりもはるかに速い処理能力を示すことができた。
松山 雄次*
JAERI-Data/Code 96-006, 49 Pages, 1996/03
JAERI-Data-Code-96-006.pdf:1.51MB
ベクトル計算機用に最適化された等方乱流数値シミュレーション・コード(trans5)を題材にして、並列計算機Paragon XP/S、ベクトル並列計算機VPP500、および日本原子力研究所で開発されたベクトル並列計算機Monte-4での並列化解析ツール、並列化手法、並列最適化環境について検討した。アーキテクチャの異なるこれらの並列計算機における、高速フーリエ変換の並列最適化の効果についても報告する。