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論文

Performance analysis of parallel mathematical subroutine library PARCEL

山田 進; 清水 大志; 小林 謙一*; 蕪木 英雄; 岸田 則生*

Proceedings of 4th International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications (SNA 2000) (CD-ROM), 9 Pages, 2000/09

実際の科学技術計算において計算時間の大部分を占めているのは連立一次方程式の求解、行列の固有値の計算、などの数値計算である。日本原子力研究所は科学技術計算に比較的多く現れる基本的な数値計算をとりあげ、メッセージパッシングを用いた並列計算ルーチンを開発し、並列数値計算ライブラリ「PARCEL」として整備している。このライブラリは係数行列が疎行列であるような連立一次方程式の反復解法、エルミート行列の固有値の計算、擬似一様乱数の生成及び高速フーリエ変換から構成されている。本研究では、PARCELの特徴、性能について連立一次方程式の反復解法を中心に説明する。また、定評のあるほかのライブラリとの性能の比較を行い、同等の性能があることを数値実験から示す。

論文

プラズマ粒子コードのためのベクトル並列計算法

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。

論文

高速計算に内在する4つの呪い

淺井 清; 武宮 博*

計算科学, p.94 - 104, 1998/00

並列科学技術計算にかかわる4種類の制約と、それらを緩和するための取り組みについて述べる。並列処理技術の普及を困難なものとしている要因として、Amdahlの呪い、Tofflerの呪い、Scalabilityの呪い、及びMooreの呪いという4種類の制約が存在する。これらの制約を完全に解決することは不可能であり、緩和することのみが可能である。これら4種類の制約の緩和について、日本原子力研究所計算科学技術推進センターの取り組みを中心に述べる。

論文

並列処理数値シミュレーションのためのスケーラビリティ検討方法

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。

論文

並列処理数値シミュレーションのためのスケーラビリティ検討方法

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。

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