環状演算要素を基本とする汎用並列処理装置に関する研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62550254
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 丹野 州宣 山形大学, 工学部, 助教授 (40007018)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 博章 信州大学, 工学部, 助教授 (10182643)
• Keywords: 並列計算機 / 計算機網 / MISD型計算機 / SIMD型計算機 / デ-タフロ-計算機 / 高速FFT / ト-クンリング

Research Abstract

本年度は本研究の最終年度であり、研究の集成を行うとともに最終的な装置の改良も行った。具体的には下記の通りである。
1.演算要素の小型化と高速化のための改良:昨年度完成したデ-タフロ-計算機「源流」の改良を行った。特に演算要素のワンボ-ド化を行い、装置全体を小型化するとともに、演算要素数を増せるような設計の変更を行った。これにより、小型化と同時に並列演算能力を増強することができるようになった。ソフトウェア的には通信プログラムのファ-ムウェア化を行い、通信処理の高速化を目指した。
2.基数4の高速FFTアルゴリズムの本装置への適用:本装置は8-隣接格子結合網としても使用できるため、4つあるいは8つの要素(値)を1つの演算装置に集めて並列処理することが可能である。この性質に着目して、作年度は2つの並列ソ-ティングアルゴリズムの開発を行ったが、今年度は基数4のFFTアルゴリズムの適用を試みた。結果としては、演算要素数をNとしたとき、処理時間は2(〓N^^ー-1)t_r+(log〓N^^ー)t_bとなった。ただし、t_rは隣接プロセッサ間の通信に、t_bは基数4のバタフライ演算に要する時間である。基数2のFFTを正方格子(4-隣接)で実行するより2倍高速となる。
3.自己ト-クンプロトコルによる演算要素間通信とその特性:本装置の演算要素間通信の高速化を目指して自己ト-クンプロトコルを提案していたが、本年度は更に研究を進めプライオリティ通信やロストト-クン対策などを検討し、シミュレ-ションによる解析を行った。結果として、1Gbps程度の高速通信が可能であることが明らかにされた。

Research Products

• [Publications] K.Tanno: "Sorting on an Eight-Neighbor Mesh-Connected Parallel Computer" The Transactions of the IEICE. E72. 550-555 (1989)
• [Publications] 丹野,小山,堀口: "リング型デ-タフロ-計算機の試作" 平成元年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 34 (1989)
• [Publications] 武田,丹野: "自己ト-クンリングLANのシミュレ-ションによる解析" 平成元年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 42 (1989)
• [Publications] K.Tanno: "Sorting algorithn on an Eight-Neighbor Mesh-Connected Parallel Computer" Proceeding of 3rd International Conference on Supercomputing. II. 133-138 (1989)
• [Publications] K.Tanno: "Register Insertion/Self-Token Protocol for Ring lans" Proceed-ing of IEEE TENCON '89. 123-126 (1989)
• [Publications] 丹野,小山,堀口: "リング型デ-タフロ-計算機=源流=の試作^"" 電子情報通信学会コンピュ-タシステム研究会. 89. 15-20 (1989)
• [Publications] 丹野,難波,山本: "8-隣接格子結合網の特性と並列ソ-ティング" 第1回並列処理シンポジウム論文集. 9-16 (1989)
• [Publications] 丹野、堀口: "8-隣接格子結合網による奇偶交換ソ-ト" 第12回情報理論とその応用シンポジウム. 819-823 (1989)
• [Publications] 武田,丹野: "自己ト-クンリングプロトコルによる高速リングLAN" 情報処理学会東北支部研究会. 1-2-7 (1989)
• [Publications] 武田,丹野: "自己ト-クン方式によるリングLANの性能" 1990年電子情報通信学会春期全国大会講演論文集. VI. 122 (1990)
• [Publications] 丹野集宣: "8-隣接プロセッサ・アレイによる基数4の並列FFTアルゴリズムリズム" 第2回並列処理シンポジウム論文集採録決定. (1990)
• [Publications] 山本,丹野: "擬似乱数を作るための方法の一般化" 第10回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. I. JA8-2-1-JA8-2-6 (1987)
• [Publications] 丹野州宣: "8-隣接格子結合並列計算機によるソ-ティング" 第11回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. III. 1051-1056 (1988)
• [Publications] 山本,丹野,野口: "擬似乱数を作るための方法の一般化" 電子情報通信学会論文誌. J71-D-11. 2242-2249 (1988)
• [Publications] 丹野州宣: "8-隣接格子結合並列計算機によるソ-ティング" 情報処理学会アルゴリズム研究会資料. 5-9. 65-70 (1989)
• [Publications] 丹野州宣: "8-隣接格子結合並列計算機による奇偶変換ソ-ト" 情報処理学会第38回全国大会予稿集. I. 82-83 (1989)
• [Publications] 丹野州宣: "8-隣接格子結合並列計算機と二重二進木の埋め込み" 1989年電子情報通信学会春期全国大会講演論文集. VI. 37 (1989)
• [Publications] 丹野州宣: "ロ-カルエリアネットワ-クの基礎と実際" 共立出版, 92 (1988)