• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

超高速・超低消費電力物質科学シミュレーション方式の研究開発

計画研究

研究領域コンピューティクスによる物質デザイン:複合相関と非平衡ダイナミクス
研究課題/領域番号 22104002
研究機関東京大学

研究代表者

稲葉 真理  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (60282711)

研究分担者 須田 礼仁  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (40251392)
今井 浩  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (80183010)
キーワードアルゴリズム / シミュレーション工学 / 情報システム / ネットワーク / 計算機システム
研究概要

平成23年度は、研究の第2年度として直接的にハードウェアに問題を写像することにより、超低消費電力かつ超高速に物質科学における第一原理に基づいたシミュレーションを実施するためのパイロットモデルとなるFPGAベース演算アクセラレータを研究開発した。FPGAベース演算アクセラレータは、超低消費電力を実現するための基礎技術である「問題が要請する最低限の数値精度保証」、「ホストへのバンド幅およびメモリへのバンド幅実現」に置いて、電力・バンド幅比を最適化するためのプラットフォームとして使用するものである。しかしながら、平成23年度末までに設計は終了したものの、超大型FPGA,Xilinx Virtex-6または7の入手が平成23年度末までに不可能であったため、一部平成24年度に繰り越して完成させた。
また、解法の研究開発としては、データ流最適化問題とターゲットとする超並列・超分散アーキテクチャにおける大規模線形方程式の高速解法の研究開発を実施し、成果を得た。
更に、本プロジェクトがターゲットとする超並列・超分散プラットフォームを実現するために不可欠である、極超高速分散シミュレーション実現の基礎技術となる極超高速ネットワークを有効に活用するためのデータ転送方式の研究開発を実施した。平成23年度は40Gbpsの超高速ネットワークの高度利用研究を開始し、ローカルな環境ではあるが、90%を超す利用効率を達成し、平成24年度以降の本格的研究開発の基盤を確立した。
これらの研究開発において、本研究のA02 班、A03 班との有機的連携を実現するため、1月に1回以上共同セミナーを実施し、研究の方向性を定めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成23年度の研究開発において、一部予定していた超大規模FPGAの製造業者からの出荷が遅れたため、試作を平成24年度に繰り越さざるを得ない状況が発生したが、平成24年度に無事に試作を完了し、予定した成果を上げることができた。それ以外の項目に関しては、当初予定した成果を十分に上げることができたため。

今後の研究の推進方策

平成23年度の研究計画の一部は、予定していた超大規模FPGAの製造業者からの出荷(製品化)が遅れたため、平成24年度に繰り越さざるを得ない事態となった。しかしながら、平成24年度に繰り越された部分の研究開発を無事完了させ、十分な成果をえることができた。従って、今後も当初の予定通り研究を進めることが可能であり、研究計画に修正は不要である。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Ruby 用マルチ仮想マシンによる並列処理の実現2012

    • 著者名/発表者名
      笹田耕一, 卜部昌平, 松本行弘, 平木敬
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 (PRO)

      巻: Vol.5, no.2 ページ: 25-42

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Matroid Enumeration for Incidence Geometry2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsumoto, S. Moriyama, H. Imai, and D. Bremner
    • 雑誌名

      Discrete and Computational Geometry

      巻: 47 ページ: 17-43

    • DOI

      10.1007/s00454-011-9388-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Retrospective Study of Performance and Power Consumption of Computer Systems2011

    • 著者名/発表者名
      Hisanobu Tomari, Kei Hiraki
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌コンピューティングシステム(ACS)

      巻: Vol.4, no.4 ページ: 1-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PSDF: Particle Stream Data Format for N-Body Simulations2011

    • 著者名/発表者名
      Will M. Farr, Jeff Ames, Piet Hut, Junichiro Makino, Steve McMillan, Takayuki Muranushi, Koichi Nakamura, Keigo Nitadori, Simon Portegies Zwart
    • 雑誌名

      New Astronomy

      巻: Vol.17 ページ: 520-523

    • 査読あり
  • [雑誌論文] APTCC: Auto Parallelizing Translator From C To CUDA2011

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Nawata and Reiji Suda
    • 雑誌名

      Procedia Computer Science

      巻: Vol.4 ページ: 352-361

    • DOI

      10.1016/j.procs.2011.04.037

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Revisiting hyperbolic Voronoi diagrams in two and higher dimensions from theoretical, applied and generalized viewpoints2011

    • 著者名/発表者名
      T. Tanuma, H. Imai, and S. Moriyama
    • 雑誌名

      Transactons on Computational Science

      巻: Vol.14 ページ: 1-30

    • DOI

      10.1007/978-3-642-25249-5_1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proximity and motion planning on $l_1$-embeddable tilings2011

    • 著者名/発表者名
      N. Fu, A. Hashikura, and H. Imai
    • 雑誌名

      Eighth International Syposium on Voronoi Diagrams in Science and Engineering

      巻: - ページ: 150 - 159

    • DOI

      10.1109/ISVD.2011.28

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distance and axis decomposition of l1-embeddable tilings2011

    • 著者名/発表者名
      A. Hashikura, N.Fu, and H. Imai
    • 雑誌名

      The 14th Korea-Japan Joint Workshop on Algorithms and Computation

      巻: なし ページ: 130-136

    • 査読あり
  • [学会発表] Grid Spider: a Framework for Data Intensive Research with Data Process Memoization Cache2012

    • 著者名/発表者名
      Daichi Yamada, Tomohiro Sonobe, Hiroshi Tezuka, Mary Inaba
    • 学会等名
      The Fourth International Conference on Resource Intensive Applications and Services, INTENSIVE 2012
    • 発表場所
      St. Maarten, Netherlands Antilles
    • 年月日
      20120325-20120325
  • [学会発表] Quantum network coding for quantum repeaters2012

    • 著者名/発表者名
      T. Satoh, F. Le Gall, and H. Imai
    • 学会等名
      The 7th Conference on Theory of Quantum Computation, Communication, and Cryptography
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20120318-20120318
  • [学会発表] Counter Implication Restart for Parallel SAT Solvers2012

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Sonobe, Mary Inaba
    • 学会等名
      Learning and Intelligent Optimization Conference, LION6
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      20120116-20120116
  • [学会発表] 量子シミュレーションの計算量理論へ2011

    • 著者名/発表者名
      今井浩
    • 学会等名
      第25回量子情報技術研究会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
    • 年月日
      20111121-20111121
  • [学会発表] Quantum network coding for quantum repeaters2011

    • 著者名/発表者名
      T.Satoh, and F.Le Gall
    • 学会等名
      第25回量子情報技術研究会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
    • 年月日
      20111121-20111121
  • [学会発表] HPC Ruby: 静的解析に基づくRuby の高度最適化コンパイラ2011

    • 著者名/発表者名
      中村晃一, 野瀬貴史, 稲葉真理, 平木敬
    • 学会等名
      並列/分散/協調処理に関するサマー・ワークショップ(SWoPP2011) 情報処理学会研究報告 (HPC)
    • 発表場所
      かごしま県民交流センター
    • 年月日
      20110727-20110727
  • [学会発表] 多種言語処理系性能の評価に適したベンチマークプログラム2011

    • 著者名/発表者名
      野瀬 貴史 , 泊 久信 , 平木 敬
    • 学会等名
      並列/分散/協調処理に関するサマー・ワークショップ(SWoPP2011) 情報処理学会研究報告 (HPC)
    • 発表場所
      かごしま県民交流センター
    • 年月日
      20110727-20110727
  • [学会発表] Counter Implication Restart2011

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Sonobe, Mary Inaba, Ayumu Nagai
    • 学会等名
      Pragmatics of SAT 2011
    • 発表場所
      Ann Arbor, USA
    • 年月日
      20110618-20110618
  • [学会発表] Revisiting Local History for Improving Fused Two-Level Branch Predictor2011

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Ishii, Keisuke Kuroyanagi, Takeo Sawada, Mary Inaba, Kei Hiraki
    • 学会等名
      2nd JILP Workshop on Computer Architecture Competitions (JWAC-2): Championship Branch Prediction
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      20110604-20110604
  • [学会発表] Bimode Cascading: Adaptive Rehashing for ITTAGE Indirect Branch Predictor2011

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Ishii, Takeo Sawada, Keisuke Kuroyanagi, Mary Inaba, Kei Hiraki
    • 学会等名
      2nd JILP Workshop on Computer Architecture Competitions (JWAC-2): Championship Branch Prediction
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      20110604-20110604
  • [学会発表] The performance of GRAPE-DR for dense matrix operations2011

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Makino, Hiroshi Daisaka, Toshiyuki Fukushige, Yutaka Sugawara, Mary Inaba, Kei Hiraki,
    • 学会等名
      the International Conference on Computational Science, ICCS 2011
    • 発表場所
      Nanyang, Singapore
    • 年月日
      20110601-20110601
  • [学会発表] Retrospective Study of Performance and Power Consumption of Computer Systems2011

    • 著者名/発表者名
      泊久信, 平木敬
    • 学会等名
      先進的計算基盤システムシンポジウム
    • 発表場所
      秋葉原コンベンションホール(千代田区)
    • 年月日
      20110525-20110525
  • [学会発表] 言語トランスレータを用いる多種言語処理系性能の評価2011

    • 著者名/発表者名
      野瀬貴史 , 泊久信 , 平木敬
    • 学会等名
      先進的計算基盤システムシンポジウム論文集
    • 発表場所
      秋葉原コンベンションホール(千代田区)
    • 年月日
      20110525-20110525

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi