第一原理DVXα計算専用計算機EHPC-DVXαの開発

抄録

DVXα法に基づく第一原理分子軌道計算の計算時間の90％以上の部分を占める行列要素算出部分を並列化し、そのプログラムを効率よく実行させるために、科学技術計算専用ロジック組込み型プラットフォーム・アーキテクチャEHPCに基づくDVXα法専用分散並列計算機EHPC-DVXαを開発した。EHPC-DVXαの1ユニットは、Pentium III(動作周波数400MHz、主記憶256MB、ハードディスク容量20GB)をもつPCをホストとして汎用CPU（SH4）(動作周波数200MHzメモリ容量64MB)28からなるアクセラレータを持つ。
Si₇₈B₆H₅₃クラスタの計算をホストのみで実行した場合に比べ、1つのEHPC-DVXα ユニットを用いた並列分散処理では20倍程度の高速化が実現され、スーパーリニアスピードアップを観測した。
これによりPentium III 1個からなるPCでは計算時間の90%以上を占めていた行列要素生成ステップは、4ユニット（112CPU）を用いた場合、50%以下に計算時間が短縮した。