計算化学向け高性能プロセッサ構成法に関する研究および開発

计算化学高性能处理器配置方法研究与开发

• 批准号: 03J50791
• 负责人: 中村 健太
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J50791/
• 关键词: プロセッサ・アーキテクチャ; 専用プロセッサ; 専用計算機; 計算化学; 非経験的分子軌道法; 分子シミュレーション; 分子軌道シミュレーション

本研究では、計算科学の分野で広く使われており、需要の高い手法である、非経験的分子軌道法に基づく分子軌道シミュレーションを高速に実行するための、分子軌道計算専用プロセッサ、および、それを搭載した分子軌道計算専用計算機システムの開発の開発を行った。平成16年度までには、分子軌道計算専用プロセッサの設計開発を行うとともに、それを搭載した分子軌道計算専用並列計算機システムを構築してきた。平成17年度前半は当初の計画通り、分子軌道計算専用並列計算機システムの開発作業を継続して行った。ここでは主に、開発した分子軌道計算専用並列計算機システムの上にシステムのターゲット・アプリケーションである分子軌道計算プログラムを実装し、開発したシステムが正しく、そして、高い性能で動作するためのソフトウェアの開発やチューニングを行った。また、開発したシステムの概要をまとめた論文を執筆し、日本コンピュータ化学会論文誌に投稿、採録された。平成17年度後半は、開発した分子軌道計算専用プロセッサのさらなる性能向上のための解析を行い、性能低下要因となっている箇所を特定した。また、問題箇所であるメモリ・アクセスを改善できたと仮定したプロセッサのモデルを作成し、その上での性能評価を行うことにより、プロセッサの設計改善を行った場合の性能を見積もった。これにより、本研究で提案した分子軌道計算専用プロセッサ・アーキテクチャによって分子軌道計算の高い演算処理能力が実現できることを示し、計算化学向け高性能プロセッサ構成法の1つのあり方を示した。

In this study, the scientific system of computer science requires high-speed, high-speed, high-speed In Pingcheng 16, the parallel computing machine is used to calculate the number of computers, and the parallel computing machine is used to carry out the design of the parallel computer. In the first half of the 17th year of Pingcheng, the planning program, molecular calculation and parallel computing machines were used to conduct business planning and banking programs. The main computer, the operator, the computer, the computer and the computer. The summary of the training program, the summary of the training program, the reading and writing of the English language, the contribution and contribution of the Japanese Academy of Science and Technology, the Japanese Academy of Education, etc. In the second half of the year of Pingcheng, the molecular calculation system is used to analyze the performance of the system, and the poor performance is due to the specific performance of the system. The performance of the system is improved. The performance of the system is improved. The performance of the system is improved. In this study, it is proposed that molecular calculation should be used to calculate the ability of high-level calculus, and that chemistry should be used for high-performance calculation.

项目成果

A HighPerformance, LowPower Chip Multiprocessor for Large Scale Molecular Orbital Calculatior

用于大规模分子轨道计算的高性能、低功耗芯片多处理器

• 发表时间: 2005
• 期刊: WORKSHOP on UNIQUE CHIPS and SYSTEMS (UCAS-1) (発表予定)
• 作者: 中村健太;本田宏明;梅田宏明;小松晴信;村上和彰;Kenta NAKAMURA et al.
• 通讯作者: Kenta NAKAMURA et al.

分子軌道計算専用計算機用LSI(ERIC)の開発

开发分子轨道计算专用计算机LSI（ERIC）

• 发表时间: 2005
• 期刊: The Journal of Computer Chemistry, Japan Vol.4, No.4
• 作者: 中村健太;本田宏明;梅田宏明;小松晴信;村上和彰
• 通讯作者: 村上和彰