| 研究課題/領域番号 |
16K00168
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高性能計算
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
高橋 大介 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (00292714)
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| 研究協力者 |
寒川 光
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 有理数算術演算 / 多倍長整数演算 / モジュラー算術演算 / SIMD化 / 有理数計算 / 並列化 / 有理数演算 / 並列処理 / 多倍長精度演算 / メニーコアプロセッサ / 高速フーリエ変換 |
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| 研究成果の概要 |
多倍長整数演算の階層においてSIMD命令を用いたベクトル化を行った。具体的にはSIMD命令を用いて複数の被除数と除数に対する符号なし64ビット整数除算を高速化し性能評価を行った。この手法を用いて、数学定数の特定の桁を計算するBBP型公式の高速計算法を提案した。また、多倍長整数乗算において基数縮小表現を用いることでIntel AVX-512命令によるベクトル化を行った。そして、有理数算術演算プログラミング環境において有理数算術演算を高速化するためのモジュラー算術演算の実装を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多倍長演算ライブラリとしてGNU Multi-Precision Library（GMP）が知られているが、SIMD命令はほとんど用いられていない。本研究課題では多倍長乗算および複数の被除数と除数に対する符号なし64ビット整数除算をSIMD命令を用いて高速化することができた。多倍長演算は現在公開鍵暗号などで広く用いられており、本研究課題で提案した手法はこれらの高速化に貢献できると期待できる。
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