超並列ハードウェア・アーキテクチャの研究

大规模并行硬件架构研究

基本信息

批准号：
04235103
负责人：
富田眞治
金额：
$ 130.11万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,平成5年度までの研究成果を基に,超並列プロトタイプ・システムを実機として実装可能とするため,LSI,プリント基板,システム筐体の設計を行った.さらに,これと平行してシステムの妥当性を評価するための種々のシミュレーション実験や,入出力機構の開発を行った.以下に代表的な研究成果を示す.1.超並列システムのキャッシュ一貫性制御方式の評価ディレクトリ・ベースのキャッシュ一貫性制御法として提案した疑似フルマップ方式を,本重点領域研究の成果として提案した.Recursive Diagonal Torus(RDT)ネットワーク上に実装した場合の性能をシミュレーションにより評価した.その結果,ネットワークの階層構造を活用したマルチキャストや,ACK回収の効果により,フルマップ方式に比べ,約4倍の処理速度が得られた.また,マルチキャスト法として,LPRA(Local Precise Remote Approximate)法,SM(Single Map)法,ならびにLARP(Local Approximate Remote Precise)法を提案しその評価を行った.その結果,無駄なトラフィック軽減の観点から,宛先ノードが少ない場合にはSM法が有利で,宛先ノードが一定数を越すとLPRA法またはLARP法が有利になることが判明した.さらに,LPRA法とLARP法の優劣は,データのマッピングに強く依存することも判明した.2.超並列システムの高速入出力システムの研究入出力専用の高速ネットワークをRDTと独立に設け,仮想FIFOならびにLANを介して接続されたワークステーション群全体の広大なディスク領域を超並列計算機のファイルシステムとして提供する入出力サブシステムを提案した.さらに,仮想FIFOでHDTVを接続することでビジュアルな計算機環境を構築可能とした。また,画像表示機構の実装に際しては,1画面のフレーム・メモリを16分割し並列計算機からの表示データ転送を分散並列的に行うことで,最大250MB/秒の転送速度を実現し,ハイビジョン画質の動画表示を可能とした.

今年，根据直到1993年的研究结果，LSI，印刷电路板和系统壳体旨在使大规模平行的原型系统能够作为实际设备实现。此外，进行了各种仿真实验，以评估系统的有效性并开发输入/输出机制。以下是代表性研究结果1。对大规模平行系统的高速缓存一致性控制方法的评估伪映射方法作为基于目录的高速缓存一致性控制方法提出的伪映射方法是由于此优先区域研究而提出的。通过模拟评估了实现在递归对角线（RDT）网络上的性能。结果，与全映射方法相比，使用网络分层结构使用网络分层结构的多播和ACK恢复的影响约为处理速度的四倍。此外，作为一种多播方法，获得了LPRA（局部精确遥控器）。提出并评估了近似（近似）方法，SM（单图）方法和LARP（局部近似远程）精确的方法。结果，从不必要的流量减少的角度来看，发现当目标节点很少时，SM方法是有利的，并且当目标节点的数量超过某个数字时，LPRA方法或LARP方法会变得有利。此外，还发现LPRA方法与LARP方法之间的优越性和自卑感在很大程度上取决于数据映射2。大规模平行系统的高速输入/输出系统的研究独立于RDT提供了用于输入/输出的高速网络，并提出了一个I/O子系统，该系统提供了通过虚拟FIFO和LAN作为大量平行计算机的文件系统连接的整个工作站组的宽敞磁盘空间。此外，通过将HDTV与虚拟FIFOS连接起来，可以构建视觉计算机环境。此外，在实现图像显示机制时，一个屏幕的框架内存分为16，并且以分布式并行方式从平行计算机传输显示数据，达到高达250MB/sec的传输速度，允许高清视频显示。