ウェーブフロント型並列処理における分散メモリ型並列計算機の通信機構の評価 (<特集>並列処理)

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本論文では, 分散メモリ型並列計算機において, 同期・通信の支援機構が行列問題の並列処理性能に与える影響について議論し, それらが有効となる条件・要因を, モデルと実験によって定量的に明らかにする. LU分解法の代入部に現れる三角方程式の求解では, 互いに依存性のない計算要素がイテレーション間にまたがっており, その並列性はウェーブフロント状に抽出できる. この問題を, 並列性を自然に利用する細粒度アルゴリズムと, ブロック化による粗粒度アルゴリズムで表し, 並列計算機EM-XとAP1000+に実装した. 最初に予備実験によって, これらの計算機が持つ同期・通信機構の特徴をパラメータによって表した. 次に, アルゴリズムの性質をモデル化し, 通信オーバヘッドに起因する性能上限と, 並列度の制限による有効PE台数を理論的に示した. 問題サイズが小さい場合, あるいは十分なPE台数が利用できる場合は, 高い並列度が得られる細粒度アルゴリズムが有望である. ただし細粒度アルゴリズムで高い性能を得るには, 通信起動のオーバヘッドが十分小さいことが必要であり, EM-Xがこの要件を満たす. 逆に, 問題サイズが十分大きいか, 比較的少ないPE台数しか与えられない場合は粗粒度アルゴリズムの方が良い. この場合は通信性能より逐次演算性能が重要となり, AP1000+が優位性を示す.
一般社団法人情報処理学会の論文
1999-05-15

ウェーブフロント型並列処理における分散メモリ型並列計算機の通信機構の評価 (<特集>並列処理)

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