ス-パ-コンピュ-タの構成と性能に関する基礎研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03044020
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中村 維男 東北大学, 工学部, 教授 (80005454)
• 研究分担者: 杉本 理 スタンフォード大学, 電気工学科, 客員研究員 ; 小林 広明 東北大学, 工学部, 講師 (40205480) ; 後藤 英介 国立予防衛生研究所, ウイルスリケッチア部, 厚生技官 (90215484) ; 深瀬 政秋 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (10125643) ; 長谷川 勝夫 東北大学, 理学部, 助教授 (70004463) ; MICHAEL Flyn スタンフォード大学, 計算機システム研究所, 教授
• キーワード: 計算機ア-キテクチャ / ス-パ-コンピュ-タ / RIGHTコンピュ-タ / LEFTコンピュ-タ / ジェットパイプライン / リスト処理 / ニュ-ロコンピュ-タ / ファジィコンピュ-タ

研究概要

本研究では、ス-パ-コンピュ-タの構成に向けての基本設計概念を命令セットレベルで作成することを目的として、スタンフォ-ド大学と共同研究を行うことを計画した。このために、研究代表者と研究分担者(長谷川勝夫,深瀬政秋、小林広明、杉本理)が同大学において研究分担者(Michael J.Flynn教授)の研究グル-プと12回の連絡会議を開いた。また国内では4回の会議を開いた。これらの会議には、適宜オブザ-バ-が参加した。これらの会議を通して、ス-パ-コンピュ-タの汎用化に向けて頭脳の左脳と右脳の機能を計算機科学の範疇で整理した。次に、本研究では入出力部のRIGHTコンピュ-タと処理部のLEFTコンピュ-タで超越ス-パ-コンピュ-タを構成することを目指することを決めた。
LEFTコンピュ-タについては、ベクトル演算の他にスカラ-演算、論理演算、言語処理等が従来の処理速度を1桁以上上回る命令レベル中心の計算機ア-キテクチャの設計を行うことを計画した。ジェットパイプライン、波状パイプライン、リスト構造の新しい超並列処理のシステムの研究を行ったことにより、この項目はかなりの程度まで達成した。
RIGHTコンピュ-タについては、OSレベルア-キテクチャからマイクロ命令レベルの計算機ア-キテクチャに亘る一貫した設計論の検討を計画した。このため、ニュ-ロコンピュ-タとファジイコンピュ-タの従来の成果を検討した。医学的な見地から新しい右脳のモデルの検討が必要であることが明らかとなった。一方RIGHTコンピュ-タの構成要素として過疎分散分式メモリをパタ-ン認識に応用する研究も開始した。RIGHTコンピュ-タの設計論は平成4年度に着手する。

研究成果

• [文献書誌] 中村 維男: "ス-パ-コンピュ-タとシミュレ-ション" 溶接学会誌. 60. 22-28 (1991)
• [文献書誌] Masa-aki Fukase: "Semiparallel execution of compiled Lisp programs" The IEEE Fifteenth International Computer Sofware & Applications Conference. 719-724 (1991)
• [文献書誌] Masa-aki Fukase: "An Efficient Lisp System" 1992 International Conference on Parallel Processing.
• [文献書誌] Hong Shen: "Developing the Lambda Calculus for FL-oriented Parallel Reductions" The IEEE Sixteenth International Computer Software & Applicaitions Conference.
• [文献書誌] Derek Wong: "A Bipolar Population Counter Using Wave Pipelining to Achieve 2.5X Normal Clook Frequency" Stanford University Computer Systems Laboratory Technical Report.