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論文

地球シミュレータにおけるカーネルループのベクトル性能予測

横川 三津夫; 斎藤 実*; 萩原 孝*; 磯部 洋子*; 神宮寺 聡*

日本計算工学会論文集, 4, p.31 - 36, 2002/00

地球シミュレータは、640台の計算ノードをクロスバスイッチで結合した分散主記憶型並列計算機である。計算オードは8つのベクトルプロセッサからなる共有メモリシステムである。ピーク性能は40Tflops,主記憶容量は10TBである。地球シミュレータ上のプログラムの実効性能を推定するための性能予測システムGS$$^3$$を開発した。GS$$^3$$のベクトル性能の予測精度を確認するために、3グループのカーネルループに対し、GS$$^3$$による予測値とSX-4の測定値を比較した結果、実行時間の絶対誤差で0.89%,1.42%,6.81%が得られた。地球シミュレータの実効性能を予測した結果、 それぞれのグループで平均5.94Gflops,3.76Gflops,2.17Gflopsが得られた。

論文

Development of Monte Carlo machine for particle transport problem

樋口 健二; 浅井 清; 秋元 正幸

Journal of Nuclear Science and Technology, 32(10), p.953 - 964, 1995/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:18.1(Nuclear Science & Technology)

粒子輸送モンテカルロ・コードの高速処理を実現するため、モンテカルロ装置Monte-4を開発した。複雑な3次元空間における粒子の追跡計算は、スカラ命令や通常とは異なるベクトル命令を必要とするため、従来のスーパコンピュータ上での高速処理が困難であった。Monte-4は、モンテカルロ・パイプラインと呼ばれる特殊なハードウェアによってこれらの処理を高速化している。また、従来のベクトル計算機上で生じていた、データ転送能力と数値演算能力間の不均衡を解消するため、強化されたロード/ストアパイプラインを装備している。さらに、Monte-4は、4台のプロセッサによる並列処理によって高速化を実現している。汎用モンテカルロ・コードを用いた性能評価において、オリジナル・コードのスカラ処理に対し約10倍の速度向上率を達成した。

論文

Development of JAERI Monte Carlo machine and its effective performance

樋口 健二; 浅井 清; 秋元 正幸; 神林 奨; 徳田 伸二; 長谷川 幸弘*; 浅見 暁*; 佐々木 誠*

Comput. Assist. Mech. Eng. Sci., 1, p.191 - 204, 1994/00

粒子モデルを扱ったモンテカルロ計算等の数値シミュレーションの高速化を目指して開発されたモンテカルロ装置の設計思想、アークテクチャ及び性能評価結果について述べる。モンテカルロ装置の特長は、(1)数値演算に対するベクトル処理機能、(2)粒子分類を高速に行うための特殊パイプライン、(3)間接番地データ参照に関して強化されたロード/ストア・パイプライン及び(4)個々の粒子の振る舞いが独立であることを利用した並列処理機能にある。3つの粒子輸送モンテカルロ・コード、3次元相対論的プラズマ粒子シミュレーション・コード及び分子動力学シミュレーション・コードに対する装置の実効性能及び解析結果について述べる。

論文

Queuing model analysis of the Fujitsu VP2000 with dual scalar architecture

石黒 美佐子

Int. J. Supercomputer Appl., 5(3), p.46 - 62, 1991/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:51.41(Computer Science, Hardware & Architecture)

日本のスーパーコンピュータは、ベクトル・ユニット(VU)とスカラー・ユニット(SU)で構成されている場合が多い。ここでは、SUを2台備えたデュアル・スカラー・プセッサ(DSP)VP2000シリーズ(VP2600/20など)の待行列モデルによる性能評価について述べる。(1)SUが1台と2台の場合の性能比較、(2)ハードウェアの物量が同じ場合のマルチ・プロセッサとDSPの性能比較、(3)ベクトル長が短いジョブ負荷の場合の性能分析などを、計算機へのジョブ負荷(ベクトル化率とベクトル加速率)の変動に対して解析する。ベクトル立上がり時間は、VP2600/10での実測値を参考にする。さらに、原研のジョブ負荷に対してDSPのフィージビリティを考察する。

報告書

ベクトル化KENO IVコードの性能評価

折居 茂夫*; 樋口 健二; 浅井 清

JAERI-M 90-135, 54 Pages, 1990/08

JAERI-M-90-135.pdf:1.18MB

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。

論文

原研の大型計算機利用の現状

浅井 清

原子力工業, 31(10), p.15 - 18, 1985/00

原子力コードのシステム化、数値データベース、ベクトル計算処理、光ファイバ回線による高速ネットワーク、タイムシュアリング・ネットワーク、及びワーク・ステーションの計算機利用技術の原研における導入の経緯、利用の現状をSPEEDI,ROSA IV,CASKETSS,TRITON,LIBJT60の大規模計算システムを例にとり解説した。合せてこれら諸技術の導入に必要な技術的助走期間について触れた。

論文

スーパーコンピュータと原子力計算への適応性

浅井 清; 石黒 美佐子; 松浦 俊彦*

日本原子力学会誌, 25(3), p.164 - 171, 1983/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:22.86(Nuclear Science & Technology)

最近、各国で利用され、科学技術計算分野で有効性が認められているスーパーコンピュータが、原子力分野の計算でどの程度効果が発揮できるのかについて、スーパーコンピュータの現状と私達の過去5年間にわたる調査研究結果に基づいて解説する。スーパーコンピュータの特徴、代表的な40件の原子力コードのベクトル化事例の紹介を通じて、スーパーコンピュータの原子力コードへの適応性、利用上の問題点と今後の見通しを明らかにする。

報告書

ベクトル計算機を含む複合計算機システムの構成法

浅井 清

JAERI-M 82-200, 111 Pages, 1982/12

JAERI-M-82-200.pdf:3.01MB

過去6年間原研計算センターは所内研究者、技術者、計算機メーカと協力し、ベクトル計算機、あるいは、いわゆるスーパーコンピューターによるベクトル計算処理の原子力コードへの適応性について調査、研究をおこなってきた。この間対象とした原子力コードは、2、3の重複を含め、40本にのぼる。この調査研究の結果、対象コードの約7割、全原研計算時間の7割がベクトル計算処理に適合することかわかった。これらのデータをもとに、本報告では(1)当面のヘクトル化可能討算量、(2)ベクトル計算機必要台数、(3)原子力コードのベクトル化に必要なマンパワー、(4)ベクトル計算機の持つべき演算性能、メモリ量、並行入出力パス数、入出力バッファ装置のメモリ容量と速さ、(5)ベクトル計算機運用に必要なソフトウェアと政策を明らかにし、最後に(6)原研の複合計算機システムの構成を提案する。

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