授業科目：　並列処理アーキテクチャ
Parallel Processing Architecture（２単位）

 対象：　３，４学年
第　１　学期 曜・時：　火４・５ 担当教官:　西川博昭，安永守利，冨安洋史

週別授業計画

教材：

　プリント配布

概要：

　　並列処理の必要性と並列処理アーキテクチャの基礎を習得する． 特に，ペトリネットによる並列処理のモデル化の手法と， これまでに実現されてきた並列処理アーキテクチャの概要を理解する． また，PC クラスタ, SMT 等最近の動向について言及し、これからの 展望について解説する。

学習・教育目標：

  1. 並列処理の必要性とこれまで の実現法を並列処理モデルを用いて理解する．
  2. ペトリネットグラフによる並列処理のモデル化と検証手法を理解する．
  3. 同時並行／パイプライン／多重処理を理解する．
  4. 最近の動向に触れ、PC クラスタ、命令レベル並列性について知見を得る。

授業計画：

週 講義内容/理解すべき項目/(概要)
第1週 並列処理の必要性
  • 高性能化
  • 信頼性の向上
  • 柔軟性など
第2-4週 従来の並列処理方式
  • データ並列、命令レベル並列性、多重処理の方式
  • 命令とデータ流による並列処理の分類(ＳＩＳＤ／ＳＩＭＤ／ＭＩＭＤ)
  • スカラー型超並列計算機
  • ベクトル型スーパーコンピュータ
  • 商用並列計算機の例
第5-6週 ペトリネットモデルによるモデル化と検証手法
  • ペトリネットグラフ
  • 可達木
  • 到達可能集合
  • 安全性，保存性，有界性
第7週 今後の展望と課題
  • スケーラビリティ
  • 実時間多重処理方式
  • ネットワーキングアーキテクチャ
  • 並列プログラムの生成・保守
第8-10週 最近の動向
  • PC クラスタ
  • 命令レベル並列性とSMT(Simultaneous Multi Thread)
  • LSI 製造技術から見た並列計算機(動作速度、発熱、メモリのレイテンシ)
  • 特定用途向けプロセッサ(組込向けプロセッサとGPU(Graphic Processing Unit))

参考書等：

　ペトリネット入門 J.L.ピーターソン 共立出版

　Computer Architecture: A Quantitative Approach 3rd Edition, John L. Hennessy, David A. Patterson, David Goldberg, Krste Asanovic, Morgan Kaufmann Pub ; ISBN: 1558607242

なお、必ずしも参考図書を購入する必要は無い。

関連する実験：

　並列処理・ネットワーク実験

オフィスアワー：

　火16:30 〜 18:00 理修棟D302

　木15:00 〜 17:30 理修棟D302

成績評価：

　学期末試験(50%)，レポート(40%)，出席状態(10%)により評価