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(1)スーパーコンピュータ 大規模な科学技術計算に用いられる超高性能コンピュータ。その時点での最先端の技術を結集して開発され、価格も性能も他のコンピュータとは比べ物にならないほど高い。 原子力、自動車、船舶、航空機、高層ビルなどの分野で設計やシミュレーションに使われ、近年では分子設計や遺伝子解析などバイオ、化学分野での導入も活発になっている。大学や研究機関で使われることが多いが、一般企業でも導入が進んでいる。 科学技術分野で頻繁に使われる行列計算などの大量の繰り返し演算を高速化するため、ベクトルプロセッサと呼ばれる特殊な演算装置を用いて並列処理を行なう方式が主流であったが、パソコンなど小型のコンピュータ向けのマイクロプロセッサの飛躍的な性能向上と低価格化を受けて、近年では多数のマイクロプロセッサを接続して並列に動作させるMPP方式のスーパーコンピュータが増えている。 (2)パイプライン処理 コンピュータ等の高速化技術の一つである。 プロセッサが命令を実行するためには、命令解釈・演算・メモリアクセス等を行う必要があり、各々の処理をこなす回路のユニットが存在するが、1つの命令がこれら全てのステップを終えてから次の命令を実行する方式(逐次実行方式)では命令が現在いるステップ以外のユニットは仕事をしない。 ユニットを有効利用するために、ユニット間にフリップフロップを挿入して分割し、クロック毎に各ユニットが独立して動作できるようにした上で次々に命令を投入・並列実行する方式をパイプライン処理と言う。これにより各ユニットのハードウェア資源を有効に活用することが出来、処理速度が向上する。 (3)ベクトル処理 ベクトル処理とはパイプライン処理とおなじようなことであって、要するに、はじめに、1が第一ステージにあるとして、1がロードなどをして、それが終わると、次のステージに入ることができます。そして、次には、2が第一ステージで始まります。このようにして、どんどん次々と続いていくものです (4)マルチCPU コンピュータの中で、各装置の制御やデータの計算・加工を行なう中枢部分。メモリに記憶されたプログラムを実行する装置で、入力装置や記憶装置からデータを受け取り、演算・加工した上で、出力装置や記憶装置に出力する。 パソコンではCPUの機能を一つのチップに集積されたマイクロプロセッサが利用され、Intel社のx86シリーズと各社の互換プロセッサが市場のほとんどを占めている。 1回の命令で同時に処理できるデータの量によって8ビット、16ビット、32ビットなどの種類があり、値が大きいものほど性能が高い。 また、同じビット数でも、1秒間に実行できる命令の回数(「Hz」であらわされる)や、バスと呼ばれる周辺装置とのデータ伝走路が一度に運べるデータの量(「ビット」であらわされる)、バスが1秒間に行える転送の回数(「Hz」であらわされる)などに違いがあり、これらの値が大きいものほど性能が高い。 厳密には、1命令を行なうのにかかるクロック数や同時に実行できる命令数などの違いにも影響される。 参考文献 http://e-words.jp/ http://ja.wikipedia.org/wiki/ |
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