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oai:ipsj.ixsq.nii.ac.jp:00024041 2025-01-22T20:05:34Z 1164:1579:1651:1655

超高速分子軌道計算専用機MOEのアーキテクチャ The Architecture of a Molecular Orbital calculation Engine (MOE) 白川, 暁 吉井, 卓 村上, 和彰 長嶋, 雲兵 小原, 繁 網崎, 孝志 北村, 一泰 高島, 一 田辺, 和俊 Satoru, Shirakawa Takashi, Yoshii Kazuaki, Murakami Umpei, Nagashima Shigeru, Obara Takashi, Amisaki Kunihiro, Kitamura Hajime, Takashima Kazutoshi, Tanabe 筆者らは，非経験的分子軌道計算を高速に行うことを目的として，超高速分子軌道計算専用機MOEの開発を行っている．MOEでは2電子積分値の独立性を利用して，これを並列実行することで高速化を図る．本論文では，MOEのアーキテクチャについて議論している．アーキテクチャ策定に際して，)並列化方式および)積和表生成方式について検討を行った．並列化方式としては，演算量が問題サイズnに対してn^4あることから，n，n^2，n^3，n^4の4通りの並列化が可能である．これら各並列化方式の価格対性能比を評価した結果，n並列化を採用している．また，積和表生成方式については，各PEで自律的にこれを生成する方式を採用した．さらに，本稿では，策定したアーキテクチャ，特に積和演算の部分について述べている． The authors are developing a high-performance, special-purpose parallel machine for Molecular Orbital (MO) calculations, called MOE (Molecular Orbital calculation Engine). The sequential execution time is O(n^4) where n is the number of basis functions, and most of the time is spent to the calculations of two-electron integrals. The calculations of two-electron integrals have a lot of parallelism of O(n^4), and therefore the MOE tries to exploit the parallelism. This paper discusses the MOE architecture and examines two important aspects of architecture design: 1) how to exploit the parallelism, and 2) how to create a data structure, called LABEL, which is required to calculate two-electron integrals according to Obara's algorithm. The authors conclude that a n-way parallelization is the most cost-effective although there are lots of parallelism of O(n^4). They also conclude that an MIMD operation is adequate to the creation of LABEL. The paper further describes the MOE architecture in detail. technical report 情報処理学会 1996-05-16 application/pdf 情報処理学会研究報告計算機アーキテクチャ（ARC） 39(1996-ARC-118) 1996 45 50 AN10096105 https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/record/24041/files/IPSJ-ARC96118008.pdf jpn