スーパーコンピュータ用拡張記憶の拡張主記憶としての高度利用

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今日、自然科学の各種の分野における大規模かつ複雑な科学技術計算を高速に実行するために、スーパーコンピュータが広く利用されている。これらの計算における膨大な数値データを高速に処理するためには、ベクトルプロセッサの演算処理性能の向上は勿論のこと、大容量でかつ高速な記憶装置の実現が不可欠である。しかしながら、処理対象となるデータ量が膨大になればなるほど、主記憶のメモリ空間のみでデータ処理を行うことは実質上困難になり、実記憶方式で対処するには限界がある。スーパーコンピュータの中には、HITAC S-820シリーズのように従来の磁気ディスクの数百倍の転送速度をもつGB級の高速半導体補助記憶装置(以下拡張記憶と呼ぶ)を備えているものがある。この拡張記憶装置は通常のFortranのREAD/WRITE文でアクセス可能であるため、従来ディスクとデータ転送を行っていた入出力処理を拡張記憶とのデータ転送に置き換えることができれば、プログラム全体の処理の高速化が期待される。しかし、スーパーコンピュータにおける多くのプログラムは実記憶方式で書かれているため、これを拡張記憶とのデータ転送を行うように書き換えることはユーザには大きな負担となる。そこで我々は現在、与えられたFortarnプログラムを拡張記憶を主記憶の延長(拡張主記憶)として利用する形のプログラムへ変換するFortranプリプロセッサを開発中である。これによって、実際には主記憶と拡張記憶との間でデータ転送(ページ交換)を行いながらプログラムが実行されるわけであるが、ユーザからすれば拡張記憶の膨大なメモリ空間があたかも主記憶空間であり、巨大な配列データが常に主記憶上に存在していながらプログラムが進行しているかのように思える。このような変換を自動的に行うことにより、拡張記憶を仮想的な拡張主記憶としての高度利用が可能になると考えられる。
1989-10-16

スーパーコンピュータ用拡張記憶の拡張主記憶としての高度利用

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