配列間接アクセスを用いないコード生成法による電子回路シミュレーションの高速化とその並列処理

概要

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本稿では、電子回路シミュレーションにおけるランダムスパースマトリクス処理に伴う配列間接アクセスを除去したループフリーコードを生成することにより、WS、PC等の単一プロセッサシステム上で電子回路シミュレーションを高速化すると共にその並列化を行なう手法を提案する。電子回路シミュレータSPICEでは直接法を用いたスパース行列求解の高速化のために、コード生成法により非零要素のみの計算を列挙したループフリーコードを生成している。しかしその際スパース行列処理のための配列間接アクセスが並列化を含め処理高速化を阻害する要因の一つになっている。そこで本論文では配列間接アクセスを用いないループフリーコードを生成する回路シミュレータを作成し、加算器等の5例の回路に対してWS及びPC上で性能評価を行なった。その結果、過渡解析をSPICE3f.4より2倍から65倍高速に行なえることが確かめられた。また、上記の手法に加えて、回路分割により祖粒度タスクを生成し、分割回路を主記憶共有型マルチプロセッサ(SMP)アーキテクチャ用標準APIであるOpenMPを用いて並列化する方法についても述べる。
一般社団法人情報処理学会の論文
2000-03-02