平成13年度日本学術振興会未来開拓学術研究推進事業研究成果報告書概要



研究推進分野名 計算科学
 
研究プロジェクト名 次世代超並列計算機開発
 
(英文名) Development of Next-generation Massively Parallel Computers
 
研究期間 平成9年度 〜 平成13年度

プロジェクト・リーダー名 研究経費 1,135,225千円
氏名・所属研究機関
所属部局・職名
岩崎洋一 ・筑波大学 ・副学長 内訳 平成 9年度215,750千円
平成10年度221,994千円
平成11年度201,972千円
平成12年度202,530千円
平成13年度292,979千円

1.研究組織

氏名 所属機関・部局・職 研究プロジェクトでの役割分担
宇川 彰 筑波大学・物理学系・教授 全体とりまとめ
牧野 淳一郎 東京大学・大学院理学系研究科・助教授 多粒子系システム開発
朴 泰祐 筑波大学・電子情報工学系・助教授 連続体系システム開発
中村 宏 東京大学・先端科学技術研究センター・助教授 メモリ混載プロセッサ開発
梅村 雅之 筑波大学・物理学系・教授 並列入出力・可視化システム応用開発
福重 俊幸 東京大学・大学院総合文化研究科・助手 重力/クーロン専用計算機開発

2.研究計画の概要

計算科学の発展は,超並列計算機による計算機の能力の向上と強く結びついている。超並列計算機は,ベクトル型計算機と比較してそのアーキテクチャが多様であり,従って、問題を明確に設定することによって初めて,最先端の半導体技術を駆使した超高性能なシステムを実現できる。一方,計算科学の分野を横断的に連続体系,多粒子系に2分することが可能である。前者には,流体力学,格子量子色力学,後者には,多体天体系,高分子系などが含まれる。先のCP-PACSプロジェクトは連続体系に焦点をあて,GRAPEプロジェクトは粒子系にターゲットを絞って,高性能な超並列計算機の開発に成功した。
本プロジェクトでは,超並列計算機の計算速度を、プロジェクト開始当時の約1TFLOPSから100倍向上させるとともに、高速かつ柔軟な入出力機構・可視化機構・マンマシンインターフェースを実現することを目標とする研究開発を行う。連続体系に対しては,CP-PACSプロジェクトにおける知見を基に,超高速並列計算の課題である多量の計算データの並列入出力及び並列可視化のための規範となりうるシステムを実現し,さらに超並列計算機の演算性能そのものの飛躍的増大のために、有望な方法と考えられるプロセッサ・メモリ融合型LSIの開発研究を行う。多粒子系に対しては、GRAPEプロジェクトの成果を基に,この種の問題に最適化した専用プロセッサを開発し、100TFLOPS級の計算速度が達成可能であることを実証する。さらに、再構成可能論理(FPGA、Field Programmable Gate Array)により、より広い応用範囲を持つ多用途粒子系プロセッサを開発する。これらの技術開発を最終年度に総合し、柔軟な並列入出力・並列可視化装置を持ち連続体系に適した超並列計算機と多粒子系の専用計算機を組み合わせ、多粒子・連続体混合系に適用可能なヘテロジニアス・マルチコンピュータを構築する。
このような統合的システムは、素粒子・宇宙物理学等の学術研究のみならず、地球規模の気候変動シミュレータ、大規模計算力学、物質科学解析、蛋白質立体構造解析等、今後社会的にますます重要度を増すと予想される問題の解決に有用な役割を果たすと期待され、また産業界が開発するコンピュータのプロトタイプともなり得ると期待される。

3.研究目的
本プロジェクトでは,超並列計算機の計算速度を、プロジェクト開始当時の約1TFLOPSから100倍向上させるとともに、高速かつ柔軟な入出力機構・可視化機構・マンマシンインターフェースを実現することことを目的とする研究開発を行う。研究開発は連続体向けと多粒子系向けに分けて実施し、最終的に両者を統合する。
連続体向け超並列計算機については、以下の2点を目的とする。
@ 次世代超並列計算機が備えるべき柔軟且つ高速な並列入出力・並列可視化システムの開発。
A 100TFLOPSクラスの演算性能を実現可能なプロセッサ・メモリ融合型汎用プロセッサLSIアーキテクチャの開発。
多粒子系向け超並列計算機については、以下の2点を目的とする。
B 重力・クーロン相互作用に対して、ピーク性能100 TFLOPSクラスの演算性能を実現する専用プロセッサの開発。
C 多粒子系一般の相互作用を計算可能とするための、FPGA(再構成可能論理)を用いた多用途粒子系プロセッサの開発(ピーク性能は1TFLOPS程度)
さらに、計画最終年度に向けては、両者の技術開発を総合し、以下の目的の実現を目指す。
D 以上の技術開発を総合し、連続体向け超並列計算機と多粒子系専用並列計算機を並列ネットワークにより結合した「ヘテロジニアス・マルチコンピュータ」を構築して各種応用アプリケーションを実行する。これにより、今後の科学技術で極めて重要となる連続体系と多粒子系の複合系にたいしても高い性能を発揮する、新たな超並列計算機パラダイムの提案とその有効性の実証を行う。

4.研究成果の概要
4−1 研究計画、目的に対する成果
研究目的に掲げた@からDのそれぞれの目的に対する成果は次のとおりである、
@ 並列入出力・並列可視化のためのソフトウェアシステムPAVEMENTを開発し、超並列計算機からPCクラスタに至る幅広いプラットフォームに実装して実用に供した。PAVEMENTに含まれる可視化用並列ボリュームレンダリングモジュールはAVS/Expressのフリーソフトとしてメーカより配布予定。
A オンチップメモリによる新たなプロセッサ・アーキテクチャSCIMAを開発した。シミュレータ開発とそれによる各種応用計算に対する性能評価・回路RTL設計による実装評価・コンパイラ開発を行い、従来のキャッシュ型プロセッサに対して高い実効性能が実現できる優れたアーキテクチャであることを実証した。
B 重力・クーロン相互作用の専用並列計算機GRAPE-6を開発製作し、平成13年6月時点でピーク性能32TFLOPSのシステムを稼動し(最終システムは平成14年3月末に64TFLOPSを実現)、宇宙物理応用計算において実効性能11.55TFLOPSを達成した。GRAPE-6は、1TFLOPSのボードを単位として構成され、ボード数を増やすことにより100TFLOPSを越えるシステムを容易に構築可能である。これにより、問題を特化した専用計算機というアプローチの有効性を実証した。
C FPGA技術によりモジュールあたり7GFLOPSの多目的多粒子系用プロセッサを開発し、システム全体として274GFLOPS相当を実現した。
D 連続体向け超並列計算機CP-PACS(0.6TFLOPS)と多粒子系専用計算機GRAPE-6(8ボード実装により8TFLOPS)を、PAVEMENTを用いた並列入出力システムで結合し、統合計算性能8.6TFLOPSの強力なヘテロジニアス・マルチコンピュータの実用システムを構築した。この上で、従来困難とされて来た、宇宙物理学における重力・輻射・物質の相互作用の全てを取り入れた銀河形成過程のシミュレーションを初めて実現し、ヘテロジニアス・マルチコンピュータコンセプトの実用性と有効性を立証した。

4−2 研究計画、目的外の成果
@ 並列入出力可視化システムPAVEMENTは極めて柔軟に設計されていたため、プロジェクト期間中に急速に進展したPCクラスタに対して容易に実装でき、PCクラスタ環境で利用可能な並列入出力システムの先鞭を付けた。
A プロセッサ・アーキテクチャSCIMAの根幹をなすオンチップメモリのソフトウェア制御のアイデアは、最近重要性を増しているプロセッサの省エネルギー化に有効であることが認識され、一層の研究が進められる予定である。
B 複数台のSCIMAプロセッサのSMPによりノードを構成し、これを電気的及び光の2階層ネットワークで連結することにより100TFLOPSクラスの連続体向け超並列計算機のアーキテクチャを具体化した。
C GRAPE-6開発の過程において、科学技術応用における並列計算における卓越した達成に与えられるGordonBell賞を平成11年から13年まで3年連続受賞した。11年はGRAPE-5の性能/価格比により、12年はGRAPE-6プロトタイプにより銀河中心核のシミュレーションで1.349TFLOPS、13年は、6月完成の32TFLOPSのGRAPE-6システムを用いて、11.55TFLOPSの世界最高速を実現したことによる。
D GRAPE-6の実装において、多粒子系計算を高速化する擬似粒子多重極法と2次元並列化法を考案した。
E ヘテロジニアス・マルチコンピュータのアプローチがグリッド環境における異機種計算機結合においても有効であることを確認した。

4−3 研究成果の展望
@ 科学技術全般に対する展望
科学技術におけるシミュレーションの果たす役割は増大し続けている。特に、ナノテクノロジや蛋白質機能解析等の重要分野では、連続体と多粒子系の双方の自由度を含み多様なスケールの相互作用に支配される複雑な系を対象とするようになった。一方で計算能力強化において、ベクトル並列型やスカラー超並列型の従来型のスーパーコンピュータは開発費と運用費の両面であまりに高価となり、行き詰まりに直面している。本プロジェクトで提案し実現したヘテロジニアス・マルチコンピュータコンセプトは、計算の種類に応じて汎用・専用プロセッサの最適なロードバランスを実現し、それによって高い性能/コスト比を実現するもので、今後の超高速科学技術シミュレーション一般の基盤的パラダイムとなると考えられる。
A 計算機技術開発に対する展望
プロセッサ開発は、計算機全般に関わる基本的テーマである。GRAPE-6の開発の成功は、多粒子系に対しては、100TFLOPSクラスの性能を本プロジェクトの予算規模で実現可能であることを実証した。さらに1PFLOPSクラスの性能は、予算規模の拡大は必要とするが、充分に実現可能であり、蛋白質シミュレーション等に向けた開発を行うべきである。
連続体向けプロセッサの最大の課題がメモリ性能とプロセッサの演算性能のギャップの解決であることはますます明確になっている。本プロジェクトで開発したSCIMAアーキテクチャは、この問題を解決する有効な方法であるばかりでなく、プロセッサのエネルギー消費を抑える上でも有望であり、高性能且つ低消費電力でディペンダブルなプロセッサとしてメーカとの実用化の共同研究が期待される。
B 開発システムによる応用計算と研究成果への展望
本プロジェクトによるGRAPE-6システムは、重力・クーロン計算に対しては従来の約100倍の64TFLOPSの計算力を提供し、またCP-PACS−GRAPE-6ヘテロジニアス・マルチコンピュータシステムは、連続体・多粒子系複合系に対し8.6TFLOPSを提供する。これらの計算力を活用する物理計算コードと利用環境の整備は今後積極的に進める予定であり、物理計算結果に飛躍的進歩が展望される。
さらにこれらの計算力をグリッド環境下で用いるための技術開発は今後の重要な研究テーマであり、積極的な取り組みと研究の展開が期待される。



4−4 本事業の趣旨に鑑み、果たした役割
@ 計算科学を通じての社会・経済へのインパクト
計算科学は従来の基礎科学・工学のみならず生命科学を含む科学技術全般の基礎となっている。対象とする系を出来る限り実際に近い状態でシミュレーションする能力は、今後の科学技術の発展の律速要因の一つと言える。本プロジェクトにおける次世代超並列計算機開発は、この意味で科学技術全般の基礎である。特に、新たな高速計算機パラダイムであるヘテロジニアス・マルチコンピュータコンセプトの提案と実現は、21世紀に向けた研究開発成果である。
また、プロジェクト実施過程において、GRAPE-6の設計製作(東芝、日本IBM)、並列可視化システムにおける並列ボリュームレンダリングモジュールの開発(クボタグラフィックス)において、メーカと協力し技術還流を行った。これらの協力関係は今後の研究開発おける産学連携のシーズになると考えられる。
A 若手研究者育成・国際協力
本プロジェクトでは、PDF6名(内外国人4名)を雇用し、国際的な視点から若手研究者の研究への積極的な参加と研究の推進を図った。また、プロジェクトメンバー教官の指導の下に、大学院生15名を具体的テーマの開発に協力させて、若手研究者の育成を行った。これらの若手研究者は、現在計算科学関係の研究所及び計算機メーカに就職しており、計算科学の様々な面で我が国の研究開発活動を担うようになっている。

5.キーワード

(1)計算科学、(2)大規模シミュレーション、(3)超並列計算機
(4)メモリ混載プロセッサ、(5)並列入出力システム、(6)可視化システム
(7)専用プロセッサ、(8)再構成可能論理、(9)異機種融合型計算機

6.研究成果発表状況

A.学術雑誌論文(Journal Papers)
全著者名 論文名
近藤 正章, 中村 宏, 朴 泰祐 SCIMAにおける性能最適化手法の検討
学術雑誌名 ページ 発行年
情報処理学会研究会論文誌ハイパフォーマンスコンピューティングシステム 42 SIG12(HPS4) 37-48 2001

全著者名 論文名
Masaaki Kondo, Hiroshi Nakamura, and Taisuke Boku Performance Optimization Techniques on SCIMA and Its Evaluation
学術雑誌名 ページ 発行年
IPSJ Transactions on High Performance Computing Systems (HPS) 42 SIG12(HPS4) 37-48 2001

全著者名 論文名
板倉 憲一, 朴 泰祐, 松原 正純 並列データ流に対する並列可視化
学術雑誌名 ページ 発行年
並列処理シンポジウム JSPP'2001 論文集 ??? ??? 189-196 2001

全著者名 論文名
Ken'ichi Itakura, Taisuke Boku, and Masazumi Matsubara Parallel visualization for parallel data stream
学術雑誌名 ページ 発行年
Proc. of Joint Symposium on Parallel Processing 2001 ??? ??? 189-196 2001

全著者名 論文名
中村 宏, 近藤 正章, 大河原 英喜, 朴 泰祐 ハイパフォーマンスコンピューティング向けアーキテクチャSCIMA
学術雑誌名 ページ 発行年
情報処理学会研究会論文誌HPS 41 SIG5(HPS1) 15-27 2000

全著者名 論文名
Hiroshi Nakamura, Masaaki Kondo, Hideki Okawara, and Taisuke Boku SCIMA: A New Architecture for High Performance Computing
学術雑誌名 ページ 発行年
IPSJ Transactions on High Performance Computing Systems (HPS) 41 SIG5(HPS1) 15-27 2000

全著者名 論文名
松原 正純, 沼 寿隆, 板倉 憲一, 朴 泰祐 分散メモリ型並列計算機における並列入出力システム
学術雑誌名 ページ 発行年
情報処理学会論文誌ハイパフォーマンスコンピューティングシステム 41 SIG 5(HPS 1) 58-69 2000

全著者名 論文名
Masazumi Matsubara, Hisataka Numa, Ken'ichi Itakura, and Taisuke Boku Parallel I/O System on Distributed Memory Parallel Computers
学術雑誌名 ページ 発行年
IPSJ Transactions on High Performance Computing Systems (HPS) 41 SIG 5(HPS 1) 58-69 2000

全著者名 論文名
松原 正純, 沼 寿隆, 板倉 憲一, 朴 泰祐 分散メモリ型並列計算機における並列入出力システム
学術雑誌名 ページ 発行年
並列処理シンポジウム JSPP'2000 論文集 ??? ??? 75-82 2000

全著者名 論文名
Masazumi Matsubara, Hisataka Numa, Ken'ichi Itakura, and Taisuke Boku Parallel I/O System on distributed memory parallel computer
学術雑誌名 ページ 発行年
Proc. of Joint Symposium on Parallel Processing 2000 ??? ??? 75-82 2000

全著者名 論文名
Preeti Ranjan Panda, Hiroshi Nakamura, Nikil D. Dutt, and Alexandru Nicolau Augmenting Loop Tiling with Data Alignment for Improved Cache Performance
学術雑誌名 ページ 発行年
IEEE Transactions on Computers 48 2 142-149 1999

全著者名 論文名
近藤 正章, 早川 秀利, 坂井 修一, 朴 泰祐 プロセッサ・メモリ混載型LSIおよびオンチップマルチプロセッサに関する検討
学術雑誌名 ページ 発行年
並列処理シンポジウムJSPP'98論文集 ??? ??? 159-166 1998

全著者名 論文名
Masaaki Kondo, Hidetoshi Hayakawa, Shuichi Sakai, and Taisuke Boku Studies on Processor-Memory Integration and On-Chip Multiprocessor
学術雑誌名 ページ 発行年
Proc. of Joint Symposium on Parallel Processing '98 ??? ??? 159-166 1998

全著者名 論文名
A. Ali Khan et al. B Meson Decay Constant from Two Flavor Lattice QCD with Nonrelativistic Heavy Quarks
学術雑誌名 ページ 発行年
Phys. Rev. D64 ??? 054504 2001

全著者名 論文名
T. Manke et al. Hybrid Quarkonia with Dynamical Sea Quarks
学術雑誌名 ページ 発行年
Phys. Rev. D64 ??? 097505 2001

全著者名 論文名
A. Ali Khan et al. Decay Constants of B and D Mesons from Improved Relativistic Lattice QCD with Two Flavors of Sea quarks
学術雑誌名 ページ 発行年
Phys. Rev. D64 ??? 034505 2001

全著者名 論文名
T. Manke et al. Sea Quark Effects on Quarkonia
学術雑誌名 ページ 発行年
Phys. Rev. D62 ??? 114508 2000

全著者名 論文名
T. Manke Exotic Quarkonia from Anisotropic Lattices
学術雑誌名 ページ 発行年
Nucl. Phys. B(Proc.Suppl.) 86 ??? 397-400 2000

全著者名 論文名
A. Ali Khan et al. Heavy Light Spectrum and Decay Constant From NRQCD with Two Flavors of Dynamical Quarks
学術雑誌名 ページ 発行年
Nucl. Phys. B(Proc.Suppl.) 83 ??? 265-267 2000

全著者名 論文名
A. Ali Khan et al. Heavy Quarkonia from Anisotropic and IsotropicLattices
学術雑誌名 ページ 発行年
Nucl. Phys. B(Proc.Suppl.) 83 ??? 319-321 2000

全著者名 論文名
T. Manke et al. Hybrid Quarkonia on Asymmetric Lattices
学術雑誌名 ページ 発行年
Phys. Rev. Lett. 82 ??? 4396-4399 1999

全著者名 論文名
H. P. Shanahan et al. Heavy Quark Physics in $N_f = 2$ QCD
学術雑誌名 ページ 発行年
Nucl. Phys. B(Proc.Suppl.) 73 ??? 375-377 1999

全著者名 論文名
A. Ukawa Lattice QCD results from the CP-PACS parallel computer
学術雑誌名 ページ 発行年
Parallel Computing 25 10-11 1257-1280 1999

全著者名 論文名
S. Aoki, R. Burkhalter, K. Kanaya, T. Yoshie, T. Boku, H., Nakamura and Y. Yamashita Performance of lattice QCD programs on CP-PACS
学術雑誌名 ページ 発行年
Parallel Computing 25 10-11 1243-1256 1999

全著者名 論文名
Koji Takahashi, Tomohiro Sensui, Yoko Funato, and Junichiro Makino Collisional Evolution of Galaxy Clusters and the Growth of Common Halos
学術雑誌名 ページ 発行年
Publications of Astronomical Society of Japan 54 1 5-20 2002

全著者名 論文名
S. F. Portegies Zwart, J. Makino, S.L.W. McMillan, and P. Hut The Lives and Deaths of Star Clusters near the Galactic Center
学術雑誌名 ページ 発行年
The Astrophysical Journal 565 ??? 265-279 2002

全著者名 論文名
E. Kokubo Planetary Accretion: From Planetesimals to Protoplanets
学術雑誌名 ページ 発行年
Reviews in Modern Astronomy 14 ??? 117-132 2001

全著者名 論文名
T. Ebisuzaki, J. Makino, T. G. Tsuru, Y. Funato, S. F. Portegies, Zwart, S. L. W. McMillan, P. Hut, S. Matsushita, H. Matsumoto and R. Kawabe Missing link found? The "runaway" path to supermassive black holes
学術雑誌名 ページ 発行年
The Astrophysical Journal Letters 562 ??? L19-L22 2001

全著者名 論文名
T. Fukushige and Y. Suto The mean pairwise peculiar velocity in cosmological N-body simulation: time variation, scale dependence and stable condition
学術雑誌名 ページ 発行年
The Astrophysical Journal 557 ??? L11-L14 2001

全著者名 論文名
T. Fukushige and J. Makino Structure of dark matter halos from hierarchical clustering
学術雑誌名 ページ 発行年
The Astrophysical Journal 557 ??? 533-545 2001

全著者名 論文名
A. Kawai and J. Makino Pseudoparticle multipole method: A simple method to implement a high-accuracy tree code
学術雑誌名 ページ 発行年
The Astrophysical Journal Letters 550 ??? L143-L146 2001

全著者名 論文名
S. F. Portegies Zwart, S. L. W. McMillan, P. Hut, and J. Makino Star cluster ecology - IV. Dissection of an open star cluster:photometry
学術雑誌名 ページ 発行年
Monthly Notices of Royal Astronomical Society 321 ??? 199-226 2001

全著者名 論文名
S. F. Portegies Zwart, S. L. W. McMillan, P. Hut, and J. Makino How Many Young Star Clusters Exist in the Galactic Center?
学術雑誌名 ページ 発行年
The Astrophysical Journal Letters 546 ??? L101-L104 2001

全著者名 論文名
E. Kokubo, S. Ida and J. Makino Evolution of a Circumterrestrial Disk and Formation of a Single Moon
学術雑誌名 ページ 発行年
Icarus 148 ??? 419-436 2000

全著者名 論文名
T. Hamada, T. Fukushige, A. Kawai and J. Makino PROGRAPE-1: A Programmable, Multi-Purpose Computer for Many-Body Simulations
学術雑誌名 ページ 発行年
Publications of Astronomical Society of Japan 52 5 943-954 2000

全著者名 論文名
A. Kawai, T. Fukushige, J. Makino and M. Taiji GRAPE-5: A Special-Purpose Computer for N-Body Simulations
学術雑誌名 ページ 発行年
Publications of Astronomical Society of Japan 52 4 659-676 2000

全著者名 論文名
Koji Takahashi, Hyung Mok Lee Evolution of multimass globular clusters in the Galactic tidal field with the effects of velocity anisotropy
学術雑誌名 ページ 発行年
Monthly Notices of Royal Astronomical Society 316 ??? 671-683 2000

全著者名 論文名
Koji Takahashi, Simon F. Portegies Zwart The Evolution of Globular Clusters in the Galaxy
学術雑誌名 ページ 発行年
The Astrophysical Journal 535 ??? 759-775 2000

全著者名 論文名
T. Fukushige and D. C. Heggie The Time Scale of Escape from Star Clusters
学術雑誌名 ページ 発行年
Monthly Notices of Royal Astronomical Society 318 ??? 753-761 2000

全著者名 論文名
Junichiro Makino Yet another fast multipole method without multipoles --- Pseudo-particle multipole method
学術雑誌名 ページ 発行年
Journal of Computational Physics 151 ??? 910-920 1999

全著者名 論文名
Keiko Yoshinaga, Eiichiro Kokubo and Junichiro Makino Stability of Protoplanet Systems
学術雑誌名 ページ 発行年
Icarus 139 ??? 325-335 1999

全著者名 論文名
Yoko Funato and Junichiro Makino Change in Mass and Energy through Collisions of Two Identical Galaxies
学術雑誌名 ページ 発行年
The Astrophysical Journal 511 ??? 625-638 1999

全著者名 論文名
T. Sensui, Y. Funato, and J. Makino Evolution of Clusters of Galaxes:Mass Stripping from Galaxies and Growth of Common Halos
学術雑誌名 ページ 発行年
Publications of Astronomical Society of Japan 51 6 943-954 1999

全著者名 論文名
T. Fukushige, P. Hut, and J. Makino High-Performance Special-Purpose Computers in Science
学術雑誌名 ページ 発行年
IEEE Computing in Science and Engineering 10 2 12-13 1999

全著者名 論文名
T. Nakano and J. Makino On the Cusp around Central Black Holes in Luminous Elliptical Galaxies
学術雑誌名 ページ 発行年
The Astrophysical Journal 525 ??? L77-L80 1999

全著者名 論文名
T. Nakano and J. Makino On the Origin of Density Cusps in Elliptical Galaxies
学術雑誌名 ページ 発行年
The Astrophysical Journal 510 ??? 155-166 1999

全著者名 論文名
S.F. Portegies Zwart, J. Makino, P. Hut, and S. L. W. McMillan On the dissolution of evolving star clusters
学術雑誌名 ページ 発行年
Astronomy and Astrophysics 337 ??? 363-371 1998

全著者名 論文名
J. Makino, T. Fukushige, Y. Funato, and E. Kokubo On the Mass Distribution of Planetesimals in the Early Runaway Stage
学術雑誌名 ページ 発行年
New Astronomy 3 7 411-417 1998

全著者名 論文名
E. Kokubo, K. Yoshinaga and J. Makino On a Time-Symmetric Hermite Integrator for Planetary N-Body Simulation
学術雑誌名 ページ 発行年
Monthly Notices of Royal Astronomical Society 297 ??? 1067-1072 1998

全著者名 論文名
E. Athanassoula, A. Bosma, J.-C. Lambert, and J. Makino Performance and accuracy of a GRAPE-3 system for collisionless N-body simulations
学術雑誌名 ページ 発行年
Monthly Notices of Royal Astronomical Society 293 ??? 369-380 1998

全著者名 論文名
K. Takahashi and S. F. Portegies Zwart The Disruption of Globular Star Clusters in the Galaxy: A Comparative Analysis between Fokker-Planck and N-body Models
学術雑誌名 ページ 発行年
The Astrophysical Journal 503 ??? L49-L52 1998

全著者名 論文名
A. Kawai, T. Fukushige, M. Taiji, J. Makino, and D. Sugimoto The PCI interface for GRAPE systems: PCI-HIB
学術雑誌名 ページ 発行年
Publications of Astronomical Society of Japan 49 5 607-618 1997

全著者名 論文名
T. Endoh, T. Fukushige, and J. Makino Gravothermal Expansion in N-Body Systems
学術雑誌名 ページ 発行年
Publications of Astronomical Society of Japan 49 3 345-352 1997

全著者名 論文名
朴 泰祐, 牧野 淳一郎, 須佐 元, 梅村 雅之, 福重 俊幸, 宇川 彰 Heterogeneous Multi-Computer System における重力効果を含む宇宙輻射流体計算
学術雑誌名 ページ 発行年
2002年ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム(HPCS2002)論文集 ??? ??? 17-24 2002

全著者名 論文名
Taisuke Boku, Junichiro Makino, Hajime Susa, Masayuki Umemura,Toshiyuki Fukushige, and Akira Ukawa Space Radiation Transfer and Hydrodynamics Calculation with Self-Gravity on Heterogeneous Multi-Computer System
学術雑誌名 ページ 発行年
Proc. of High Performance Computing Symposium2002 (HPCS 2002) ??? ??? 17-24 2002

B.国際会議発表論文(International Conferences)
全著者名 論文名
M. Kondo, M. Fujita, H. Nakamura Software-Controlled On-Chip Memory for High-Performance and Low-Power Computing
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
HPCA-8 Work-in-progress Session ??? ??? ??? 2002

全著者名 論文名
N. Hosaka, K. Kurata, and H. Nakamura Comparison of Methods for Probe Design
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Genome Informatics 12 Tokyo ??? 449-450 2001

全著者名 論文名
M. Fujita, and H. Nakamura The Standard SpecC Language
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Proc. Of ISSS2001 ??? ??? 81-86 2001

全著者名 論文名
T. Boku, M. Matsubara and K. Itakura PIO: Parallel I/O System for Massively Parallel Processors
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Proceedings of European High Performance Computing and Network Conference 2001 Amsterdam ??? 383-392 2001

全著者名 論文名
K. Kurata and H. Nakamura Novel Method for Primer/Probe Design and Sequence Analysis
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Genome Informatics 11 Tokyo ??? 331-332 2000

全著者名 論文名
H. Nakamura, M. Kondo, and T. Boku Software Controlled Reconfigurable On-Chip Memory for High Performance Computing
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
2nd Workshop on Intelligent Memory Systems (IMS 2000) ??? ??? 15-32 2000

全著者名 論文名
M. Kondo, H. Okawara, H. Nakamura, and T. Boku SCIMA: Software Controlled Integrated Memory Architecture for High Performance Computing
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
ICCD-2000 Austin ??? 105-111 2000

全著者名 論文名
M. Kondo, H. Okawara, H. Nakamura, T. Boku, and S. Sakai SCIMA: A Novel Processor Architecture for High Performance Computing
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
High Performance Computing Asia (HPC-Asia '00) Beijing ??? 355-360 2000

全著者名 論文名
H. Nakamura, H. Okawara, T. Boku, M. Kondo, and S. Sakai SCIMA: A Novel Architecture for High Performance Computing
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
International Workshop on Innovative Architecture Maui ??? 45-53 1999

全著者名 論文名
M. Matsubara, H. Numa, and T. Boku Commodity Network based Parallel I/O System for Massively Parallel Processors
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Proceedings of PDPTA'99 Las Vegas ??? 2424-2429 1999

全著者名 論文名
H. Nakamura, K. Itakura, M. Matsubara, T. Boku, and K. Nakazawa Effectiveness of Register Preloading on CP-PACS Node Processor
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
International Workshop on Innovative Architecture Maui ??? 83-90 1997

全著者名 論文名
Preeti Ranjan Panda, Hiroshi Nakamura, Nikil D. Dutt, Alexandru Nicolau A Data Alignment Technique for Improving Cache Performance
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
International Conference on Computer Design (ICCD '97) Austin ??? 587-592 1997

全著者名 論文名
H. Susa and M. Umemura Galaxy Formation in the Presence of Ultraviolet Background Radiation Field -- a Simulation by Radiation-SPH --
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Studies of Galaxies in the Young Universe with New Generation Telescopes, Japan-German Seminar 2001 Sendai ??? ??? 2001(in press)

全著者名 論文名
H. Susa and M. Umemura A Simulation of Galaxy Formation by Radiation-SPH
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
IAU Symposium 208, Astrophysical Supercomputing using Particle Simulations Tokyo ??? in press 2001

全著者名 論文名
K. Kanaya Elementary Particles on a Dedicated Parallel Computer(invited)
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
18th Humboldt symposium "100 Years Werner Heisenberg --Works and Impact Bamberg, Germany ??? 26-30 2001

全著者名 論文名
Y. Iwasaki The CP-PACS Project and the Future(invited)
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Proceedings of the International Conference on Science Frontier from Tsukuba 999 (SFT999) Tsukuba, Japan ??? 465-474 1999

全著者名 論文名
Y. Iwasaki The CP-PACS Project and Lattice QCD results(invited)
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Proceedings of the Fifth International Conference on Computational Physics Kanazawa, Japan ??? 1-10 1999

全著者名 論文名
A. Ukawa The CP-PACS parallel computer(invited)
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Selected papers from the International Conference on Computing in High Energy Physics (CHEP'97) Berlin, Germany ??? 220-224 1997

全著者名 論文名
Y. Iwasaki The CP-PACS project and computational physics(invited)
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Proc. International Symposium on ``Parallel Computing in Engineering and Science'' Science and Technolo ??? ??? 1997

全著者名 論文名
Y. Iwasaki The CP-PACS parallel computer project(invited)
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Proc. International Conference on ``Multi-Scale Phenomena and Their Simulation'',eds. F. Karsch, B. Monien and H. Satz, World Sci. ??? ??? 80-90 1997

全著者名 論文名
J. Makino Are intermediate-mass Black Holes really the "Missing links" between stellar and supermassive black holes? --- A view from a stellar dynamicist
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
JGRG11 Tokyo, Japan ??? ??? 2002

全著者名 論文名
J. Makino and T. Fukushige A 11.55 Tflops simulation of black holes in a galactic center on GRAPE-6
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
SC2001 Denver, USA ??? ??? 2001

全著者名 論文名
J. Makino GRAPE Project
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
The 15th Toyota Conference Mikkabi, Japan ??? ??? 2001

全著者名 論文名
K. Takahashi, T. Sensui, Y. Funato, J. Makino Collisional Evolution of Galaxy Clusters
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
IAU Symposium No. 208, Astrophysical supercomputing using particles Tokyo, Japan ??? ??? 2001

全著者名 論文名
J. Makino The GRAPE project: Current Status and Future Outlook
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
IAU Symposium No. 208, Astrophysical supercomputing using particles Tokyo, Japan ??? ??? 2001

全著者名 論文名
E. Kokubo Lunar Accretion from an Impact-Generated Disk
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
IAU Symposium No. 208, Astrophysical supercomputing using particles Tokyo, Japan ??? ??? 2001

全著者名 論文名
Y.Funato Evolution of galaxies in clusters
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
IAU Symposium No. 208, Astrophysical supercomputing using particles Tokyo, Japan ??? ??? 2001

全著者名 論文名
E. Kokubo Lunar Formation from a Circumterrestrial Disk
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Astrophysical Ages and Time Scales Hilo, USA ??? ??? 2001

全著者名 論文名
J. Makino, T. Fukushige and M. Koga A 1.349 Tflops simulation of black holes in a galactic center on GRAPE-6
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
SC2000 Dallas, USA ??? ??? 2000

全著者名 論文名
T. Fukushige The Structure of Cold Dark Matter Halos
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
VC3: Victria Computational Cosmology Conference Victoria, Canada ??? ??? 2000

全著者名 論文名
Y. Funato On the disruption time scale of galaxies in cluster environment
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
The Physics of Galaxy Formation Tsukuba University,J ??? 161-166 2000

全著者名 論文名
T. Nakano and J. Makino On the Cusps around Central Black Holes in Elliptical Galaxies
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
The Physics of Galaxy Formation Tsukuba University, ??? ??? 2000

全著者名 論文名
T. Sensui, Y. Funato, and J. Makino Evolution of Clusters of Galaxies: Growth of Common Halos
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
The Physics of Galaxy Formation Tsukuba, Japan ??? ??? 2000

全著者名 論文名
T. Fukushige and J. Makino Structure of Dark Matter Halo through Hierarchical Clustering
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Constructing the Universe with Clusters of Galaxies Paris, France ??? ??? 2000

全著者名 論文名
J. Makino GRAPE Project: special-purpose computers for many-body simulations
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Formal Methods for HW/SW design for Grand Challenge Scientific Applications Ischia, Italy ??? ??? 2000

全著者名 論文名
S. Portegies Zwart, J. Makino, S. L. W. McMillan, and P. Hut Runaway Collisions in Star Clusters
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Stellar Collisions, Mergers and their Consequences New York, USA ??? ??? 2000

全著者名 論文名
J. Makino N-body simulations on GRAPE-6
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Stellar Collisions, Mergers and their Consequences New York, USA ??? ??? 2000

全著者名 論文名
Koji Takahashi The Dynamical Evolution of Globular Clusters and the Stellar Initial Mass Function
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Star 2000: Dynamics of Star Clusters and the Milky Way Heidelberg, Germany ??? 69-74 2000

全著者名 論文名
Y. Funato and J. Makino On the disruption time-scale of sub star systems
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Star 2000: Dynamics of Star Clusters and the Milky Way Heidelberg, Germany ??? 437-439 2000

全著者名 論文名
T. Fukushige, A. Kawai, and J. Makino Star Clusters Simulations Using GRAPE-5
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Star 2000: Dynamics of Star Clusters and the Milky Way Heidelberg, Germany ??? 434-436 2000

全著者名 論文名
J. Makino Direct Simulation of Dense Stellar Systems with GRAPE-6
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Star 2000: Dynamics of Star Clusters and the Milky Way Heidelberg,Germany ??? 87-98 2000

全著者名 論文名
Junichoro Makino GRAPE Project: A decade of special-purpose computers for many-body simulations
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
The 5th International Conference on Computational Physics Kanazawa, Japan ??? ??? 1999

全著者名 論文名
Junichro Makino and Eiichiro Kokubo SPH simulation of giant impact
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
International Symposium on Planetary Impact Events and their Consequences on Earth Yamaguchi, Japan ??? ??? 1999

全著者名 論文名
A. Kawai, T. Fukushige, J. Makino $7.0/Mflops Astrophysical $N$-Body Simulation with Treecode on GRAPE-5
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
SC99 Portland, USA ??? ??? 1999

全著者名 論文名
A. Kawai, J. Makino A Simple Formulation of the Fast Multipole Method: Pseudo-Particle Multipole Method
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Proceedings of the Ninth SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing ??? ??? in CD-ROM 1999

全著者名 論文名
Y. Funato and J. Makino Is the Hubble expansion accelerating, or are we looking through a chaotic universe ?
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Gravitational Lensing : Recent Progress and Future Goals Boston, USA ??? 143-144 1999

全著者名 論文名
K. Takahashi, S. F. Portegies Zwart The Dynamical Evolution of Globular Clusters in the Galaxy
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
The Galactic Halo: From Globular Clusters to Field Stars Belgium ??? 581-582 1999

全著者名 論文名
A. Kawai, J. Makino A Simple Formulation of the Fast Multipole Method: Pseudo-Particle Multipole Method
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
the Ninth SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing Texas, USA ??? ??? 1999

全著者名 論文名
Junichiro Makino Stellar Dynamics and special-purpose computer: GRAPE project
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
The Chaotic Universe Roma, Italy ??? 441-454 1999

全著者名 論文名
A. Kawai, J. Makino A New Method to Implement High Accuracy Barnes-Hut Treecode: Pseudo-Particle Multipole Method
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Workshop on `The GRAPE Users Community' Tokyo, Japan ??? ??? 1999

全著者名 論文名
E. Kokubo, S. Ida, and J. Makino High-Resolution $N$-Body Simulation of Lunar Accretion from an Impact-Generated Disk
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Origin of the Earth and Moon Monterey, USA ??? ??? 1998

全著者名 論文名
T. Nakano and J. Makino The Structure and Origin of Density Cusps in the Central Regions of Ellipticals
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Galaxy Dynamics Rutgers University, ??? 100-101 1998

全著者名 論文名
K. Takahashi, S.F. Portegies Zwart Dynamical Evolution of Tidally Truncated Star Clusters
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Galaxy Dynamics Rutgers University, ??? 107-108 1998

全著者名 論文名
T. Hamada, T. Fukushige, A. Kawai, and J. Makino PROGRAPE-1: A Programmable Special-Purpose Computer for Many-Body Simulations
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
6-th IEEE FCCM'98 Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines California, USA ??? ??? 1998

全著者名 論文名
J. Makino Special-Purpose Computer for Gravitational N-body System:GRAPE
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Numerical Astrophysics 1998 Tokyo, Japan ??? 407-414 1998

全著者名 論文名
T. Fukushige, and J. Makino N-body Simulation of Dark Matter Halo Formation using GRAPE
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Numerical Astrophysics 1998 Tokyo, Japan ??? 427-428 1998

全著者名 論文名
T. Hamada, T. Fukushige, A. Kawai, and J. Makino PROGRAPE-1: A Programmable Special-Purpose Computer for Many-Body Simulations
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Numerical Astrophysics 1998 Tokyo, Japan ??? 427-428 1998

全著者名 論文名
K. Takahashi Anisotropic Fokker-Planck Models of Star Clusters
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
Numerical Astrophysics 98 Tokyo, Japan ??? 77-78 1998

全著者名 論文名
Y. Funato A meta-algorithm to symmetrize any one-step time-integration scheme
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
SCICADE97 Grado, Italy ??? 15-19 1997

全著者名 論文名
J. Makino Timestep-Symmetrized integrators and their applicattion to classical $N$-body problems
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
SCICADE97 Grado, Italy ??? ??? 1997

全著者名 論文名
K. Takahashi Anisotropic Fokker-Planck Models for Globular Cluster Evolution
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
International Symposium on Supercomputing Tokyo, Japan ??? 285-288 1997

全著者名 論文名
T. Fukushige and J. Makino N-body Simulation of Halo Formation Using GRAPE-4
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
International Symposium on Supercomputing Tokyo, Japan ??? 229-232 1997

全著者名 論文名
M. Taiji Special-Purpose Computer for Classical Particle Simulations
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
International Symposium on Supercomputing Tokyo, Japan ??? 117-128 1997

全著者名 論文名
J. Makino Stellar Dynamics on 100 Tflops special-purpose computers
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
International Symposium on Supercomputing Tokyo, Japan ??? 39-48 1997

全著者名 論文名
A. Kawai, T. Fukushige, M. Taiji, J. Makino,and D. Sugimoto The PCI interface for GRAPE systems: PCI-HIB, Joint Discussion No. 15
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
International Astronomical Union Kyoto General Assembly Kyoto,Japan ??? ??? 1997

全著者名 論文名
T. Fukushige, J. Makino, and M. Taiji Highly-Parallelized Special-Purpose Computer for $N$-body Simulation: GRAPE-5, Joint Discussion No. 15
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
International Astronomical Union Kyoto General Assembly Kyoto, Japan ??? ??? 1997

全著者名 論文名
K. Takahashi Anisotropic Fokker-Planck Models of Globular Cluster Evolution, Joint Discussion No. 15
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
International Astronomical Union Kyoto General Assembly Kyoto, Japan ??? ??? 1997

全著者名 論文名
J. Makino GRAPE-6, Joint-Discussion No. 15
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
International Astronomical Union Kyoto General Assembly Kyoto, Japan ??? ??? 1997

全著者名 論文名
T. Boku, J. Makino, H. Susa, M. Umemura, T. Fukushige, A. Ukawa Heterogeneous Multi-Computer System: A new platform for Multi-Paradigm Scientific Simulation
会議名 開催場所 論文番号 ページ 発行年
16th Annual ACM International Conference on Supercomputing (ICS2002) New York City ??? ??? 2002

C.著書(Books)
全著者名 書名
J. Makino and M. Taiji Scientific Simulations with Special-Purpose Computers --- The GRAPE Systems
出版者名 出版場所 ISBN番号 ページ 発行年
John Wiley and Sons Chichester ??? ??? 1998


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