細粒度並列計算機お茶の水1号 : 基本構想

概要

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超大型汎用計算機の性能向上が飽和の兆候をみせ始め、それにともなうコスト/パーフォーマンスの増大が顕著となってきた現在、逐次または並列度の低い密結合汎用計算機を置き換えるものとしての高並列計算機ひいては超並列計算機に対する要求が高まりつつある。しかしながら、領域分割等の自明な方式で容易に高並列性を引き出せる科学技術計算機と異なり、汎用超並列計算においてはループや関数内部レベル、プロックレベル、領域分割レベル等問題の持つ多様な並列性を可能な限り秩序立って引き出す必要がある。粗粒度で容易に並列化が可能な部分は、並列実行するプロセッサの台数と、相互のデータ交換に必要な相互結合網のバンド幅さえあれば、かなりのスピードアップが達成される。その結果、粗粒度による並列化が困難な部分が全体の実行時間のボトルネックとなる。この部分に関しても並列処理を適用して高速化を達成するためには、細粒度の並列性を活用が不可欠である。また、汎用並列システムとして高性能を発揮するためには、粗粒度および細粒度レベルの並列性の抽出による高速化とならび、要素処理装置内部におけるパイプライン並列またはファンクション・ユニットレベルの並列性を可能な限り抽出して高速化を行なうことが基本性能向上のために必要な条件である。従来、高並列並列処理システムに関しては、粗粒度方向で並列度を引き出すことが主要な研究目標であった。これは、処理装置台数全体を満たす限り粗粒度な並列処理は効率良く並列実行が可能であるという事実に基づく。しかしながら、超並列レベルの処理を行なうためには、自明な並列性の抽出だけでは十分でなく、問題の持つ全てのレベルに渉る並列性の利用が課題である。上記3レベルの並列処理形態は独立に並列性を引き出すものでなく、問題に内在する並列性を分配する。従って、より効率的な並列処理システム構築には低レベルの並列性をいかに効率的に引き出すかが重要な課題である。
一般社団法人情報処理学会の論文
1993-09-27

細粒度並列計算機お茶の水1号 : 基本構想

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