ウェーハ規模超集積コンピュータの自律再構成方式に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05808029
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 堀口 進 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (60143012)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下平 博 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (30206239)
• Keywords: 超並列システム / WSIシステム / 自律再構成方式 / フォールトトレランス / 自律再構成アルゴリズム

Research Abstract

超高速処理が必要な先端科学技術分野において期待されている超並列処理では、システムが巨大化すればするほどプロセッサ間の通信性能がシステム性能を支配することが明かになってきた。従って、テラ・フロップスを目指する超並列コンピュータの開発は、プロセッサ間の自律的再構成アーキテクチャの研究に依存すると言っても過言ではない。そこで、本研究では人間の脳構造の分散・協調を考慮したウェーハ規模超集積コンピュータの自律再構成方式について研究を行った。先ず、ウェーハ規模超集積コンピュータのための超並列プロセッサ結合方式に関する理論的検討では、格子型結合方式ならびに巡回型ハイパーキューブ結合方式に関した詳細な検討で行った。その結果、超集積化した多数のプロセッサ内での故障を考慮に入れた階層構造冗長ネットワークが超並列システムには重要であることが明かになった。 また、冗長構成アーキテクチャを導入した超並列システムの自律再構成アルゴリズムに関しては、局所故障情報のみにより自律再構成を行う方式を提案し、シミュレーションによる評価を行った。その結果、冗長構成法と自律再構成アルゴリズムを用いることにより、超並列システムアーキテクチャとして有望であることを明かにした。 しかし、1万個規模のプロセッサからなる階層構造超並列システムにおいては、ウェーハ上の集積度を更に向上しなければならない。また、階層構造アーキテクチャでの優れた自律再構成方式について詳しく検討する必要がある。さらに、100万個規模のプロセッサからなる超並列コンピュータをウェーハ規模超密度集積システムに実装する方式を確立することが非常に重要な問題である。

Research Products

• [Publications] 沼田一成: "格子型マルチプロセッサシステムの自律再構成アルゴリズム" 電気情報通信学会ウェーハスケール集積システム研究会WSI93-1. No.1. 1-8 (1993)
• [Publications] 中済光昭: "マルチプロセッサシステムにおけるロードストア方式" 平成5年度電気関係学会北陸支部連合大会. E15. 266 (1993)
• [Publications] 沼田一成: "非決定アルゴリズムを用いた格子ネットワークの再構成アルゴリズム" 情報処理学会第47回全国大会1T-8. vol.6. 79-80 (1993)
• [Publications] 井口寧: "デュアルポートメモリを用いたハイパーキューブ型マルチプロセッサシステム" 情報処理学会第47回全国大会7G-5. vol.6. 183-184 (1993)