2026-03-06T03:23:12Z https://jaxa.repo.nii.ac.jp/oai

oai:jaxa.repo.nii.ac.jp:00041196 2023-06-20T19:12:18Z 1887:1893 1896:1898:1913:1917

3次元Skew配列による並列計算機の性能 Efficiency of a parallel computer with 3-dimensional skew matrices 原田, 公一 岩宮, 敏幸 Harada, Koichi Iwamiya, Toshiyuki 3次元Skew配列 並列処理 並列計算機 演算性能 計算機処理速度 性能評価 応用プログラム 境界条件 データ構造 3次元ナビエ・ストークス方程式 アセンブラ 処理手続 流体流 数値シミュレータ three dimensional Skew matrices parallel processing parallel computer arithmetic performance computer processing speed performance evaluation application program boundary condition data structure three dimensional Navier.Stokes equation assembler processing procedure fluid flow numerical simulator 並列計算機の性能・有用性を調べることを目的とし128×128台の演算器を並べた並列計算機を想定し、その動作をクロックレベルで模擬するシミュレータおよび処理手続きを記述するためのアセンブラを開発し下記のことを行い並列計算機の性能評価についてまとめた。流れ場解析問題を並列計算機で処理する時、境界条件の設定手続きが内部格子点の手続きと異なるため多くの演算器を凍結することがある。しかし3次元問題ではデータ構造の工夫によりその凍結を回避することが可能である。問題は回避した時の性能をどこまで改善できるかにある。そこで立方体空間内(Cavity)の流れ場解析プログラムをアセンブラを用いて並列計算機に移植し、そのプログラム命令を並列計算機のシミュレータで追跡し、1台の演算器による処理時間と128×128台の演算器によるそれとを比較し、演算性能について調べその問題点を抽出した。次ぎに境界条件の設定についてSkewマトリックスによるデータ構造の改良を行い、その改善度を再度シミュレータで確認した。さらに並列計算機の性能について定式化を行いデータ構造の改良と性能向上との関係を明らかにした。 To examine the efficiency and applicability of a parallel computer system, a software program was designed and developed which simulates a massive parallel computer system with 128 x 128 processing elements. The software simulates the computer's operation at the clock level, whereas the assembly language describes its execution procedures. Setting the boundary condition in a fluid dynamics program in a parallel computer often causes the processing elements to freeze because the boundary grid point procedures differ from the inner-grid point procedures. First, the operation was evaluated by comparing the resultant parallel processing time using the test program to the corresponding sequential processing time obtained with a sequential processing element. Next, skew matrices technique was used to avoid freezing of the operation. In addition, efficiency was further evaluated by comparing the parallel processing time using skew matrices to the sequential processing time, and the relation between the data structure and the improved efficiency is described. Finally, the formulation for maximum efficiency of the massive parallel computer, is presented. 資料番号: AA0004226000 レポート番号: NAL TR-1211 航空宇宙技術研究所 National Aerospace Laboratory (NAL) 1993-08 jpn technical report https://jaxa.repo.nii.ac.jp/records/41196 0389-4010 航空宇宙技術研究所報告 Technical Report of National Aerospace Laboratory 1211 1 47 https://jaxa.repo.nii.ac.jp/record/41196/files/naltr01211.pdf application/pdf 6.8 MB 2020-01-27