040312研究会HPC2500.ppt
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- めぐの はまもり
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2 2
3 PRIMEPOWER VX/VPP300 VPP700 GP7000 AP3000 VPP5000 PRIMEPOWER 2000 PRIMEPOWER HPC
4 VPP5000 PRIMEPOWER ( 1 VU 9.6 GF 16GB 1 VU 9.6 GF 16GB 128 PE 1.22 TF 128 (6.2GF/) 798.7GF 512GB SMP 1 SMP 128 (6.2GF/) 798.7GF 512GB SMP 128 node 102.2TF 4
5 ( 128) ( 128) 128 ( 128) ( 128) DTU D T U D T U D T U D T U l l Adapter Adapter 16 DTU : Data Transfer Unit I/O 5
6 VPP
7 HPC / - ( M&A/M/A/DIV/) x 2 - / - 16-outstanding - - 7
8 MEM MEM prefetch X load X,fr4 miss waiting add fr4... load X,fr4 add fr4... hit time 8
9 JAXA Central Numerical Simulation System (CeNSS) PRIMEPOWER HPC2500 system was installed to the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) on Oct as a main compute engine. Configuration of CeNSS PRIMEPOWER HPC2500 ~ 14 Compute Cabinets ~ -Peak Performance: 9.3TFlops -Memory (Total): 3.6TB HPC2500(1Cabinet): - : SPRAC64 V(1.3GHz) x Memory: 256GB Interconnect : - Crossbar Switch: 4GB/s(Bi-directional) (Node to Node communication) 9
10 Kyoto University The largest class of supercomputer system in the world. The largest supercomputer system among Japanese university centers. Configuration [PRIMEPOWER HPC2500] - 128/Node 11Cabinets (Compute Nodes) - 64/Node 1Cabinet (I/O Node) Supercomputer PRIMEPOWER HPC TFLOPS,, Memory:5.75TB 9.185TFLOPS PRIMEPOWER HPC2500 PRIMEPOWER HPC2500 PRIMEPOWER HPC2500 PRIMEPOWER HPC2500 PRIMEPOWER HPC2500 High Speed Optical Interconnect PRIMEPOWER HPC2500 PRIMEPOWER HPC2500 (IO Node) PRIMEPOWER HPC2500 PRIMEPOWER HPC2500 RAID ETERNUS6000 Model TB(RAID5) Tape Library Network Router PRIMEPOWER HPC2500 PRIMEPOWER HPC2500 PRIMEPOWER HPC2500 Pre-post operation 10
11 11
12 Parallelnavi DTU (BLASTBAND HPC) (GFS/GDS) Solaris TM Operating Environment (SRFS) 12
13 MPL Fortran C C++ MPI OpenMP Parallelnavi Workbench *2 SSL II C-SSL II BLAS LAPACK ScaLAPACK XPFortran *1 SSL II/XPF *3 *1:eXtended Parallel Fortran(VPP Fortran ). Parallelnavi *2: *3:SSL II/VPPXPFortran 13
14 14
15 Fortran C C++ OpenMP MPI ISO/IEC :1997 1:1997 JIS X3001-1:1998(Fortran95) 1:1998(Fortran95) (FORTRAN77/Fortran90 ) ISO/IEC 9899:1999(C99 ) X (ANSI 1989(ANSI CC )K&R ISO/IEC 14882:1998 (Rogue Wave Tools.h++ V8) OpenMP Fortran Application Program Interface Version 2.0 OpenMP C and C++ Application Program Interface Version 2.0 MPI-2: Extension to the Message-Passing Interface (July 18,1997) 15
16 OpenMP XPFortran MPI (VPP Fortran ) ( ) : : 16
17 XPFortran MPI MPI 17
18 MPI 18
19 program main dimension dif(1000),u(1000) : c = 2.0!$OMP PARALLEL DO do i = 2, 999 dif(i) = u(i+1) - c*u(i) + u(i-1) end do : end program main OpenMP program main include "mpif.h" real(kind=4),dimension(:),allocatable :: dif,u integer STATUS(MPI_STATUS_SIZE) : call MPI_INIT(ierr) call MPI_COMM_SIZE(MPI_COMM_WORLD, npe,ierr) call MPI_COMM_RANK(MPI_COMM_WORLD,myrank,ierr) im = 1000 ilen = (im + npe - 1 )/npe ist = myrank* iend = ist + ilen - 1 allocate( u(ist-1:iend+1), dif(ist:iend) ) nright = myrank + 1 nleft = myrank - 1 program main if(myrank== 0) then!xocl PROCESSOR P(4) nleft = MPI_PROC_NULL dimension u(1000),dif(1000) else if(myrank==npe-1) then!xocl INDEX PARTITION Q=(P,INDEX=1:1000) nright = MPI_PROC_NULL!XOCL GLOBAL u(/q(overlap=(1,1))),dif(/q) end if! call MPI_SENDRECV( u(iend ),1,MPI_REAL,nright,0, &!XOCL PARALLEL REGION u(ist-1 ),1,MPI_REAL, nleft,0, & MPI_COMM_WORLD,STATUS,IERR ) c = 2.0 call MPI_SENDRECV( u(ist ),1,MPI_REAL, nleft,1, &!XOCL OVERLAPFIX(u)(id) u(iend+1),1,mpi_real,nright,1, &!XOCL MOVE WAIT(id) MPI_COMM_WORLD,STATUS,IERR )!XOCL SPREAD DO REGIDENT(u,dif) /Q c = 2.0 do i = 2, 999 ist_do = max( 2,ist ) dif(i) = u(i+1) - c*u(i) + u(i-1) iend_do = min(999,iend) end do do i = ist_do, iend_do!xocl END SPREAD dif(i) = u(i+1) - c*u(i) + u(i-1) end do!xocl END PARALLEL XPFortran : MPI end program call MPI_FINALIZE(ierr) 19 end program main
20 * * : DO I=1,N SUM=SUM+A(I) END DO DO I=1,N Prefetch1 A(I+1):1 SUM = SUM + A(I) Prefetch2 A(I+17) :2 END DO 20
21 21 SSLII
22 VPP
23 : : DO I=1,1000 B(I)=(A(I)+A(I+1)/2.0) END DO : OpenMP :!$OMP PARALLEL DO DO I=1,1000 B(I)=(A(I)+A(I+1))/2.0 END DO!$OMP END PARALLEL DO : 23
24 Barrier ( ) micro-sec software hardware Barrier s
25 Scaling Factor NAS Parallel BT Class B 6.7 Gflops s HPC GHz OpenMP HPC2500 Linear Scaling VPP5000/1 25
26 OpenMP SPEC OMPM SPEC OMPM2001 OpneMP SPEC Rate Parallelnavi 2.3/HPC2500 (1.3GHz) Parallelnavi 2.3/HPC2500 (1.5GHz) HP Superdome (Itanium2, 1.5GHz) 5000 SGI Altix 3000 (Itanum2 1.5GHz) Others Number of Threads 26
27 MPI 27
28 Barrier MPI_Barrier HPC2500-H HPC2500-S micro sec # of process 28
29 MPI 29
30 30
31 31 / / / ( ) / ( ) ( ) ( ) MIPS, / / / MIPS, MIPS, / / /
32 common a,b,c,d real*8 a(4097,4096),b(4097,4096),c(4097,4096)!$omp PARALLEL DO do j=1,4096 do i=j,4096 a(i,j)=b(i,j)+c(i,j) enddo enddo Performance Analysis Elapsed User System e e e+00 Process ******************* + 77% e+02 Thread 0 ********** + 38% e+02 Thread 1-0% e+01 Thread 2 ********** - 39% e+01 Thread 3 ******************* - 76% e+01 Thread Balance against average time per Thread 32
33 ) common a,b,c,d real*8 a(4097,4096),b(4097,4096),c(4097,4096)!$omp PARALLEL DO SCHEDULE(STATIC,1) do j=1,4096 do i=j,4096 a(i,j)=b(i,j)+c(i,j) enddo enddo Performance Analysis Elapsed User System e e e+00 Process % e+01 Thread 0 0% e+01 Thread 1 + 1% e+01 Thread 2 0% e+01 Thread 3 0% e+01 Thread Balance against average time per Thread 33
34 34
35 35
01_OpenMP_osx.indd
OpenMP* / 1 1... 2 2... 3 3... 5 4... 7 5... 9 5.1... 9 5.2 OpenMP* API... 13 6... 17 7... 19 / 4 1 2 C/C++ OpenMP* 3 Fortran OpenMP* 4 PC 1 1 9.0 Linux* Windows* Xeon Itanium OS 1 2 2 WEB OS OS OS 1 OS
120802_MPI.ppt
CPU CPU CPU CPU CPU SMP Symmetric MultiProcessing CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CP OpenMP MPI MPI CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU MPI MPI+OpenMP CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CP
MPI usage
MPI (Version 0.99 2006 11 8 ) 1 1 MPI ( Message Passing Interface ) 1 1.1 MPI................................. 1 1.2............................... 2 1.2.1 MPI GATHER.......................... 2 1.2.2
2012年度HPCサマーセミナー_多田野.pptx
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I 9 MPI (II) 2012 6 14 .. MPI. 1-3 sum100.f90 4 istart=myrank*25+1 iend=(myrank+1)*25 0 1 2 3 mpi_recv 3 isum1 1 isum /tmp/120614/sum100_4.f90 program sum100_4 use mpi implicit none integer :: i,istart,iend,isum,isum1,ip
C/C++ FORTRAN FORTRAN MPI MPI MPI UNIX Windows (SIMD Single Instruction Multipule Data) SMP(Symmetric Multi Processor) MPI (thread) OpenMP[5]
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MPI ( ) [email protected] 1 ( ) MPI MPI Message Passing Interface[2] MPI MPICH[3],LAM/MPI[4] (MIMDMultiple Instruction Multipule Data) Message Passing ( ) (MPI (rank) PE(Processing Element)
OpenMP¤òÍѤ¤¤¿ÊÂÎó·×»»¡Ê£±¡Ë
2012 5 24 scalar Open MP Hello World Do (omp do) (omp workshare) (shared, private) π (reduction) PU PU PU 2 16 OpenMP FORTRAN/C/C++ MPI OpenMP 1997 FORTRAN Ver. 1.0 API 1998 C/C++ Ver. 1.0 API 2000 FORTRAN
OpenMP¤òÍѤ¤¤¿ÊÂÎó·×»»¡Ê£±¡Ë
2011 5 26 scalar Open MP Hello World Do (omp do) (omp workshare) (shared, private) π (reduction) scalar magny-cours, 48 scalar scalar 1 % scp. ssh / authorized keys 133. 30. 112. 246 2 48 % ssh 133.30.112.246
スパコンに通じる並列プログラミングの基礎
2018.06.04 2018.06.04 1 / 62 2018.06.04 2 / 62 Windows, Mac Unix 0444-J 2018.06.04 3 / 62 Part I Unix GUI CUI: Unix, Windows, Mac OS Part II 2018.06.04 4 / 62 0444-J ( : ) 6 4 ( ) 6 5 * 6 19 SX-ACE * 6
OpenMP (1) 1, 12 1 UNIX (FUJITSU GP7000F model 900), 13 1 (COMPAQ GS320) FUJITSU VPP5000/64 1 (a) (b) 1: ( 1(a))
OpenMP (1) 1, 12 1 UNIX (FUJITSU GP7000F model 900), 13 1 (COMPAQ GS320) FUJITSU VPP5000/64 1 (a) (b) 1: ( 1(a)) E-mail: {nanri,amano}@cc.kyushu-u.ac.jp 1 ( ) 1. VPP Fortran[6] HPF[3] VPP Fortran 2. MPI[5]
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2016.06.06 2016.06.06 1 / 60 2016.06.06 2 / 60 Windows, Mac Unix 0444-J 2016.06.06 3 / 60 Part I Unix GUI CUI: Unix, Windows, Mac OS Part II 0444-J 2016.06.06 4 / 60 ( : ) 6 6 ( ) 6 10 6 16 SX-ACE 6 17
Second-semi.PDF
PC 2000 2 18 2 HPC Agenda PC Linux OS UNIX OS Linux Linux OS HPC 1 1CPU CPU Beowulf PC (PC) PC CPU(Pentium ) Beowulf: NASA Tomas Sterling Donald Becker 2 (PC ) Beowulf PC!! Linux Cluster (1) Level 1:
<4D F736F F F696E74202D D F95C097F D834F E F93FC96E5284D F96E291E85F8DE391E52E >
SX-ACE 並列プログラミング入門 (MPI) ( 演習補足資料 ) 大阪大学サイバーメディアセンター日本電気株式会社 演習問題の構成 ディレクトリ構成 MPI/ -- practice_1 演習問題 1 -- practice_2 演習問題 2 -- practice_3 演習問題 3 -- practice_4 演習問題 4 -- practice_5 演習問題 5 -- practice_6
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2018.09.10 [email protected] ( ) 2018.09.10 1 / 59 [email protected] ( ) 2018.09.10 2 / 59 Windows, Mac Unix 0444-J [email protected] ( ) 2018.09.10 3 / 59 Part I Unix GUI CUI:
OpenMP¤òÍѤ¤¤¿ÊÂÎó·×»»¡Ê£²¡Ë
2013 5 30 (schedule) (omp sections) (omp single, omp master) (barrier, critical, atomic) program pi i m p l i c i t none integer, parameter : : SP = kind ( 1. 0 ) integer, parameter : : DP = selected real
XcalableMP入門
XcalableMP 1 HPC-Phys@, 2018 8 22 XcalableMP XMP XMP Lattice QCD!2 XMP MPI MPI!3 XMP 1/2 PCXMP MPI Fortran CCoarray C++ MPIMPI XMP OpenMP http://xcalablemp.org!4 XMP 2/2 SPMD (Single Program Multiple Data)
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RIKEN AICS Summer School 3 4 MPI 2012 8 8 1 6 MPI MPI 2 allocatable 2 Fox mpi_sendrecv 3 3 FFT mpi_alltoall MPI_PROC_NULL 4 FX10 /home/guest/guest07/school/ 5 1 A (i, j) i+j x i i y = Ax A x y y 1 y i
¥Ñ¥Ã¥±¡¼¥¸ Rhpc ¤Î¾õ¶·
Rhpc COM-ONE 2015 R 27 12 5 1 / 29 1 2 Rhpc 3 forign MPI 4 Windows 5 2 / 29 1 2 Rhpc 3 forign MPI 4 Windows 5 3 / 29 Rhpc, R HPC Rhpc, ( ), snow..., Rhpc worker call Rhpc lapply 4 / 29 1 2 Rhpc 3 forign
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PC [email protected] muscle server blade server PC PC + EHPC/Eric (Embedded HPC with Eric) 1216 Compact PCI Compact PCIPC Compact PCISH-4 Compact PCISH-4 Eric Eric EHPC/Eric EHPC/Eric Gigabit
26
26 FIPP FAPP I/O LAMMPS LJ atomic fluid 32,000 atoms for 100 timesteps FX10 4 16 / (FIPP) FIPP fipp - C - d dir/ - Ihwm,call - i10 mpiexec./a.out GUI, fipppx - A - d dir/ - Ihwm,cpu,balance,call,src
ÊÂÎó·×»»¤È¤Ï/OpenMP¤Î½éÊâ¡Ê£±¡Ë
2015 5 21 OpenMP Hello World Do (omp do) Fortran (omp workshare) CPU Richardson s Forecast Factory 64,000 L.F. Richardson, Weather Prediction by Numerical Process, Cambridge, University Press (1922) Drawing
演習準備
演習準備 2014 年 3 月 5 日神戸大学大学院システム情報学研究科森下浩二 1 演習準備の内容 神戸大 FX10(π-Computer) 利用準備 システム概要 ログイン方法 コンパイルとジョブ実行方法 MPI 復習 1. MPIプログラムの基本構成 2. 並列実行 3. 1 対 1 通信 集団通信 4. データ 処理分割 5. 計算時間計測 2 神戸大 FX10(π-Computer) 利用準備
I I / 47
1 2013.07.18 1 I 2013 3 I 2013.07.18 1 / 47 A Flat MPI B 1 2 C: 2 I 2013.07.18 2 / 47 I 2013.07.18 3 / 47 #PJM -L "rscgrp=small" π-computer small: 12 large: 84 school: 24 84 16 = 1344 small school small
スーパーコンピュータ「京」の概要
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1 NAREGI 2 (NSF) CyberInfrastructure Teragrid (EU) E-Infrastructure EGEE Enabling Grids for E-science E ) DEISA (Distributed European Infrastructure for Supercomputing applications) EPSRC) UK e-science
~~~~~~~~~~~~~~~~~~ wait Call CPU time 1, latch: library cache 7, latch: library cache lock 4, job scheduler co
072 DB Magazine 2007 September ~~~~~~~~~~~~~~~~~~ wait Call CPU time 1,055 34.7 latch: library cache 7,278 750 103 24.7 latch: library cache lock 4,194 465 111 15.3 job scheduler coordinator slave wait
openmp1_Yaguchi_version_170530
並列計算とは /OpenMP の初歩 (1) 今 の内容 なぜ並列計算が必要か? スーパーコンピュータの性能動向 1ExaFLOPS 次世代スハ コン 京 1PFLOPS 性能 1TFLOPS 1GFLOPS スカラー機ベクトル機ベクトル並列機並列機 X-MP ncube2 CRAY-1 S-810 SR8000 VPP500 CM-5 ASCI-5 ASCI-4 S3800 T3E-900 SR2201
11042 計算機言語7回目 サポートページ:
11042 7 :https://goo.gl/678wgm November 27, 2017 10/2 1(print, ) 10/16 2(2, ) 10/23 (3 ) 10/31( ),11/6 (4 ) 11/13,, 1 (5 6 ) 11/20,, 2 (5 6 ) 11/27 (7 12/4 (9 ) 12/11 1 (10 ) 12/18 2 (10 ) 12/25 3 (11
HPEハイパフォーマンスコンピューティング ソリューション
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09中西
PC NEC Linux (1) (2) (1) (2) 1 Linux Linux 2002.11.22) LLNL Linux Intel Xeon 2300 ASCIWhite1/7 / HPC (IDC) 2002 800 2005 2004 HPC 80%Linux) Linux ASCI Purple (ASCI 100TFlops Blue Gene/L 1PFlops (2005)
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23 Fig. 2: hwmodulev2 3. Reconfigurable HPC 3.1 hw/sw hw/sw hw/sw FPGA PC FPGA PC FPGA HPC FPGA FPGA hw/sw hw/sw hw- Module FPGA hwmodule hw/sw FPGA h
23 FPGA CUDA Performance Comparison of FPGA Array with CUDA on Poisson Equation ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]),
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MPI.NET C# 2 2009 2 27 MPI MPI MPI.NET C# MPI Version2 MPI (Message Passing Interface) MPI MPI Version 1 1994 1 1 1 1 ID MPI MPI_Send MPI_Recv if(rank == 0){ // 0 MPI_Send(); } else if(rank == 1){ // 1
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GPU Graphics Processing Units HPC High Performance Computing GPU GPGPU General-Purpose computation on GPU CPU GPU GPU *1 Intel Quad-Core Xeon E5472 3.0 GHz 2 6 MB L2 cache 1600 MHz FSB 80 GFlops 1 nvidia
システムの政府調達に関する日米内外価格差調査
Table of Contents Executive Summary... 10 Methodology... 12... 13 PC... 13... 15... 17... 17... 18... 19 IT... 22 IT... 22 IT... 24 IT... 26 2001... 26 2002 IT... 33... 36... 36 List of Tables Table Page
大規模共有メモリーシステムでのGAMESSの利点
Technical white paper GAMESS GAMESS Gordon Group *1 Gaussian Gaussian1 Xeon E7 8 80 2013 4 GAMESS 1 RHF ROHF UHF GVB MCSCF SCF Energy CDFpEP CDFpEP CDFpEP CD-pEP CDFpEP SCF Gradient CDFpEP CDFpEP CDFpEP
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Layer-7 SDN SDN NFV 50 % 3 MVNO 1 2 ICM @ 2015/01/16 2 1 1 2 2 1 2 2 ICM @ 2015/01/16 3 2 Service Dependent Management (SDM) SDM Simple Management of Access-Restriction Translator Gateway (SMART-GW) ICM
Slides: TimeGraph: GPU Scheduling for Real-Time Multi-Tasking Environments
計算機アーキテクチャ第 11 回 マルチプロセッサ 本資料は授業用です 無断で転載することを禁じます 名古屋大学 大学院情報科学研究科 准教授加藤真平 デスクトップ ジョブレベル並列性 スーパーコンピュータ 並列処理プログラム プログラムの並列化 for (i = 0; i < N; i++) { x[i] = a[i] + b[i]; } プログラムの並列化 x[0] = a[0] + b[0];
研究背景 大規模な演算を行うためには 分散メモリ型システムの利用が必須 Message Passing Interface MPI 並列プログラムの大半はMPIを利用 様々な実装 OpenMPI, MPICH, MVAPICH, MPI.NET プログラミングコストが高いため 生産性が悪い 新しい並
XcalableMPによる NAS Parallel Benchmarksの実装と評価 中尾 昌広 李 珍泌 朴 泰祐 佐藤 三久 筑波大学 計算科学研究センター 筑波大学大学院 システム情報工学研究科 研究背景 大規模な演算を行うためには 分散メモリ型システムの利用が必須 Message Passing Interface MPI 並列プログラムの大半はMPIを利用 様々な実装 OpenMPI,
(Microsoft PowerPoint \211\211\217K3_4\201i\216R\226{_\211\272\215\342\201j.ppt [\214\335\212\267\203\202\201[\203h])
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RIKEN AICS Summer School 演習 3 4 MPI による並列計算 2012 年 8 月 8 日 神戸大学大学院システム情報学研究科山本有作理化学研究所計算科学研究機構下坂健則 1 演習の目標 講義 6 並列アルゴリズム基礎 で学んだアルゴリズムのいくつかを,MPI を用いて並列化してみる これを通じて, 基本的な並列化手法と,MPI 通信関数の使い方を身に付ける 2 取り上げる例題と学習項目
Ｃ言語によるアルゴリズムとデータ構造
Algorithms and Data Structures in C 4 algorithm List - /* */ #include List - int main(void) { int a, b, c; int max; /* */ Ÿ 3Ÿ 2Ÿ 3 printf(""); printf(""); printf(""); scanf("%d", &a); scanf("%d",
インテル(R) Visual Fortran Composer XE 2013 Windows版 入門ガイド
Visual Fortran Composer XE 2013 Windows* エクセルソフト株式会社 www.xlsoft.com Rev. 1.1 (2012/12/10) Copyright 1998-2013 XLsoft Corporation. All Rights Reserved. 1 / 53 ... 3... 4... 4... 5 Visual Studio... 9...
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WinHPC ppt
MPI.NET C# 2 2009 1 20 MPI.NET MPI.NET C# MPI.NET C# MPI MPI.NET 1 1 MPI.NET C# Hello World MPI.NET.NET Framework.NET C# API C# Microsoft.NET java.net (Visual Basic.NET Visual C++) C# class Helloworld
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(2001) 49 2 333 343 Java Jasp 1 2 3 4 2001 4 13 2001 9 17 Java Jasp (JAva based Statistical Processor) Jasp Jasp. Java. 1. Jasp CPU 1 106 8569 4 6 7; [email protected] 2 106 8569 4 6 7; [email protected]
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2012 8 7 1 / 52 MPI Hello World I ( ) Hello World II ( ) I ( ) II ( ) ( sendrecv) π ( ) MPI fortran C wget http://www.na.scitec.kobe-u.ac.jp/ yaguchi/riken2012/enshu2.zip unzip enshu2.zip 2 / 52 FORTRAN
GPU GPU CPU CPU CPU GPU GPU N N CPU ( ) 1 GPU CPU GPU 2D 3D CPU GPU GPU GPGPU GPGPU 2 nvidia GPU CUDA 3 GPU 3.1 GPU Core 1
GPU 4 2010 8 28 1 GPU CPU CPU CPU GPU GPU N N CPU ( ) 1 GPU CPU GPU 2D 3D CPU GPU GPU GPGPU GPGPU 2 nvidia GPU CUDA 3 GPU 3.1 GPU Core 1 Register & Shared Memory ( ) CPU CPU(Intel Core i7 965) GPU(Tesla