並列オブジェクト指向言語の高並列計算機への高効率実装に関する研究

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本研究では,並列オブジェクト指向言語の普及と実装技術の確立を目的として,我々の研究室で設計した言語A-NETLを商用の高並列計算機である富士通AP1000に実装し,通信性能やアプリケーションの処理効率などを評価した.実装方式の確立 AP1000ばかりでなく,幅広いアーキテクチャへの移植性を考慮して,広く普及しているC言語へのトランスレート方式を採用した.ベンダ提供のCコンパイラを利用することで,アーキテクチャ固有の低レベル・ハードウェア気候を利用した最適化が低コストで可能になる.トランスレータは,ユーザプログラムを翻訳するばかりでなく,A-NETL-C言語間のセマンティックギャップを埋めるコードを自動生成する.実装と改善 メッセージ通信性能をA-NETL及びCプログラムについて計測した所,当初の実装においては,A-NETLはCの約3.4倍のオーバヘッドを伴っていた.その後,メッセージ受信領域のプリアロケ-トや受信後のディスパッチ処理を改善することにより,2倍弱のオーバヘッドに抑えることができた.アプリケーション性能 Nクイーン,ガウスの消去法による連立方程式の解析,分子動力学シミュレーションなどの問題について実行時間を調べた所,順に10.3(24),5.7(24),14.8(25)倍の台数効果が確認できた(カッコ内はノード数).今後の課題 A-NETLは,変数の型宣言がない,同期/非同期など種々のメッセージパタンがある,などの理由でC言語と比較すると実装のコストが大きい.今後,コンパイル時の変数型推論,Active Messageの導入などにより,さらなる効率化を図りたい.