スパコンが最近話題ですが、スカラ型とベクトル型の違いが良く分かりません。日本が作ろうとしたのはベクトル型のようですが、ベクトル型にしかできないことまた得意分野があるのでしょうか?簡単な解説や事例があるとうれしいです。

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  • 1人3回まで
  • 登録:2009/11/20 03:23:01
  • 終了:2009/11/27 02:25:00

ベストアンサー

id:hnagoya No.6

hnagoya回答回数26ベストアンサー獲得回数32009/11/23 02:56:22

ポイント100pt

私は素人なんですが(なぜかまだ回答に未出の)牧野淳一郎先生の「スーパーコンピューティングの将来」

http://jun.artcompsci.org/articles/future_sc/face.html

が(ちょっと長いかも知れませんが)専門家による一般向け(?)文章としてわかりやすいと思います。

スカラ型 vs ベクトル型については

http://jun.artcompsci.org/articles/future_sc/note053.html#rdocse...

のあたりでしょうか。価格性能比の観点からはベクトル型に利点はなし、ただし過去のソフトウェア資産継承や(金に糸目をつけない)特殊な用途という観点からは利点もある、という趣旨だと思います。

ということで、本当は(その上でプログラムを書くみなさんの)人件費(さらに言えば教育費や開発環境の開発費)も含めてスパコンの「コスト」というものを考えるのが合理的なようです。

id:md2tak

ありがとうございます。

"つまり、「ベクトルかスカラか」という議論自体が既に 20年前の半導体技術に対する議論であり、現在はそんなことを今更議論している場合ではない、ということです。 "

だんだん見えてきた気がします。

2009/11/23 12:49:55

その他の回答(5件)

id:hkoki No.1

はまぐち回答回数136ベストアンサー獲得回数22009/11/20 04:43:55

ポイント5pt

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%BC%E3%83%91%E3%83%B...

これではいかがでしょうか?

id:md2tak

"ベンチマーク評価と実効性能"の所に比較がありますね。ソフトウェアの変更やコンパイラの対応でスカラー化できるものもあるようですが、スカラーで代替不可能なものはあるのでしょうか?

2009/11/20 05:03:39
id:batti55 No.2

batti55回答回数904ベストアンサー獲得回数272009/11/20 06:29:14

id:md2tak

"ところが現在のスカラー型では、どうしてもベクトル型のアーキテクチャにかなわないところがある。それはプロセサ−メモリー間のデータ転送バンド幅だ。例えばベクトル型であるNEC製の「SX-6」の1プロセサあたりのバンド幅は32ギガバイト/秒である。対するスカラー型で世界最速と言われている米 IBMのマイクロプロセサ「Power4」の場合、1プロセサエレメント(注:1エレメント中に演算機を2台組み込んである)あたり6.9ギガバイト/秒だ。ベクトルとスカラーのバンド幅の差は約5倍。これが演算性能に大きく効いてくるのである。"

PDFの方は計算内容について記述されてないです。

2009/11/20 15:33:21
id:azuco1975 No.3

azuco1975回答回数613ベストアンサー獲得回数162009/11/20 07:29:41

ポイント10pt

画像ソフトでの感覚で言うと

スカラ型 ->フォトショップ 

ベクトル型->イラストレーター

ベクトル型は行列演算とかそういうのに強く早いです。

id:md2tak

それはスカラ型では代替不可能なのですか?

2009/11/20 15:34:08
id:lepremierpas No.4

lepremierpas回答回数1175ベストアンサー獲得回数412009/11/20 11:25:09

ポイント5pt

http://column.hamacho.net/article/76807629.html

スカラ型スーパーコンピュータ

汎用のマイクロプロセッサを大量に搭載したスーパーコンピュータ

プロセッサ単体での性能はベクトル型に劣るが、プロセッサの並列接続により、ベクトル型に匹敵する演算速度が可能になった

現在(2007年)は、スカラ型スーパーコンピュータがスーパーコンピュータの主流となっている

id:md2tak

"ベクトル型CPUを用いたスパコンがベクトル型スーパーコンピュータ

大量のデータをルーチン処理するのに有利 (気象予測や流体計算等)

Cray Researchが開発し、数社が参入したが、その後、多くの企業が撤退

現状、NECがこの分野では有名"

この部分が欲しかったですね。スカラ型の性能については質問していないです。

2009/11/20 15:37:54
id:paxil No.5

paxil回答回数375ベストアンサー獲得回数22009/11/23 00:03:51

id:md2tak

速度勝負がメインですね。計算内容についての優劣についての言及はありますか?

2009/11/23 01:08:17
id:hnagoya No.6

hnagoya回答回数26ベストアンサー獲得回数32009/11/23 02:56:22ここでベストアンサー

ポイント100pt

私は素人なんですが(なぜかまだ回答に未出の)牧野淳一郎先生の「スーパーコンピューティングの将来」

http://jun.artcompsci.org/articles/future_sc/face.html

が(ちょっと長いかも知れませんが)専門家による一般向け(?)文章としてわかりやすいと思います。

スカラ型 vs ベクトル型については

http://jun.artcompsci.org/articles/future_sc/note053.html#rdocse...

のあたりでしょうか。価格性能比の観点からはベクトル型に利点はなし、ただし過去のソフトウェア資産継承や(金に糸目をつけない)特殊な用途という観点からは利点もある、という趣旨だと思います。

ということで、本当は(その上でプログラムを書くみなさんの)人件費(さらに言えば教育費や開発環境の開発費)も含めてスパコンの「コスト」というものを考えるのが合理的なようです。

id:md2tak

ありがとうございます。

"つまり、「ベクトルかスカラか」という議論自体が既に 20年前の半導体技術に対する議論であり、現在はそんなことを今更議論している場合ではない、ということです。 "

だんだん見えてきた気がします。

2009/11/23 12:49:55
  • id:pascal7
    ちなみに日本が作ろうとしていたのはスカラ、ベクトル複合型で
    ベクトル型担当のNEC等が不況の影響で撤退しているので
    富士通担当のスカラー型のみのスパコンが日本のスパコンです。
    撤退は仕分け以前に発生しています。
    .
    >神戸の次世代スパコン NEC、日立が開発離脱
    http://www.kobe-np.co.jp/news/keizai/0001914720.shtml
    >「京速計算機」からNEC、日立が離脱 ベクトル・スカラー複合構成は困難に
    http://www.itmedia.co.jp/news/articles/0905/15/news015.html
    >2009年05月15日 07時00分 更新
    >理化学研究所とNECは5月13日、次世代スーパーコンピュータ開発からNECが撤退すると発表した。
    >NECと契約して参加していた日立製作所も離脱することになり、
    >次世代スーパーコンピュータは理研と富士通で計画を進めることになる。
    .
    スカラー型で作る方が安くできるので
    スカラー型が主流になっているだけで
    お金をいくら使っても良ければベクトル型にするのだと思います。
  • id:md2tak
    id:pascal7 さんコメントありがとうございます。

    >富士通担当のスカラー型のみのスパコンが日本のスパコンです。

    富士通がスカラー型だったんですね。NECが撤退にしてしまっては日本の特色がでないですね。
    クレイとかから買ったほうがいいような気がしてきました。
  • id:darkwood
    いわゆるベクトル計算機についてはwikiに解説が有るのですが、どなたも紹介していない... 。
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%82%AF%E3%83%88%E3%83%AB%E8%A8%88%E7%AE%97%E6%A9%9F
    スカラ計算機はこちらなのですが、解説が簡単すぎ
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%82%AB%E3%83%A9%E3%83%BC%E8%A8%88%E7%AE%97%E6%A9%9F
    スーパースケーラ( スーパースカラ )はこちらです。
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%BC%E3%83%91%E3%83%BC%E3%82%B9%E3%82%B1%E3%83%BC%E3%83%A9
    [ ベクトル計算機 ],[ ベクトルプロセッサ ],[スカラー計算機 ], [ スカラープロセッサ ]等で検索すると、いくらでも出てきますので、まずはご自分で検索して調べてはいかがでしょうか。[ アースシュミレーター ]や[ 地球シミュレータ ]で検索しても、結構面白いですね。
    http://www.ne.jp/asahi/comp/tarusan/main64.htm
    http://www.ne.jp/asahi/comp/tarusan/main44.htm
    ちなみに [ 手作りスーパーコンピュータ ]などというのもあります。特定計算専用で汎用性は無いのですが。
    http://www.amazon.co.jp/%E6%89%8B%E4%BD%9C%E3%82%8A%E3%82%B9%E3%83%BC%E3%83%91%E3%83%BC%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%81%B8%E3%81%AE%E6%8C%91%E6%88%A6%E2%80%95%E3%83%86%E3%83%A9%E3%83%BB%E3%83%95%E3%83%AD%E3%83%83%E3%83%97%E3%82%B9%E3%83%BB%E3%83%9E%E3%82%B7%E3%83%B3%E3%82%92%E3%82%81%E3%81%96%E3%81%97%E3%81%A6-%E3%83%96%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%90%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9-%E6%9D%89%E6%9C%AC-%E5%A4%A7%E4%B8%80%E9%83%8E/dp/4061329561
    http://www.amazon.co.jp/%E3%82%B9%E3%83%BC%E3%83%91%E3%83%BC%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%82%9220%E4%B8%87%E5%86%86%E3%81%A7%E5%89%B5%E3%82%8B-%E9%9B%86%E8%8B%B1%E7%A4%BE%E6%96%B0%E6%9B%B8-%E4%BC%8A%E8%97%A4-%E6%99%BA%E7%BE%A9/dp/4087203956/ref=pd_sim_b_1

  • id:md2tak
    id:darkwoodさんコメントありがとうございます。

    "実際のところ、ベクトル計算機は大量のデータに同様の処理を繰り返すときに最良の働きをする。こういった理由からスーパーコンピュータが利用される気象予報センターや物理学研究所のような膨大な量のデータ処理を行う現場に向いているとされる。"
    ベクトル計算機のwikiの上記の部分がミソのようですね。
  • id:pascal7
    設計の大きな部分が作れなくなったのだからまず今回の製作はは中止すべきだと思います。
    スカラ、ベクトル複合型のベクトル部が作れなくなったのだから半分以上の構成を失ったと
    いうことでしょう。スカラ、ベクトル協調機能は無意味になりますし。
    少なくとも再設計を行う必要があると思います。
    そんな大きな設計の変更があってなお世界一になれるとは思えないです。
    .
    我々には3つの選択しがあると思います。
    1.臥薪嘗胆で唇をかみしめて計画を中止して。
     経済回復をまつ。
    2.大金を投じてNECに復帰を要請する。
    3.一度中止して、再設計する。
     そのときにはスカラ、ベクトル複合型で行くのかスカラ型で行くのかも検討する。
     少なくともこれまでの研究もある程度生かせると思います。
    2と3はよりお金がかかりますが。
    .
    スカラ型だけになったけどとにかく中止しませんというのでは、
    賢い行動とは思えません。
    .
    PS3のCPUをアレイにして作って欲しいなと思います。
    ソニーを助けると任天堂が怒ると思いますが。
    ソニーは、スパコンから家電まで使う予定でCPUの設計をして
    実績が欲しいと思っていると思います。
    PS3を少し安くできるようになるかもとも思いますし。
  • id:md2tak
    pascal7さんコメントありがとうございます。
    >少なくとも再設計を行う必要があると思います。
    そうですね。当初の計画と大幅にずれた以上、要件定義レベルからやり直す必要がありそうですね。そもそも何が必要なのか。国産で作る必要があるのか。費用対効果は等。たとえ結果がやらないということになったとしても、そこに至るまでの議論が重要になる気がします。

    PS3のアレイは面白そうですね。(自分はまず一台欲しいですが)
  • id:darkwood
     メインではないのですが、補強にCell(PS3)を使用したスーパーコンピューターは、有りますよ。
    http://ja.wikipedia.org/wiki/Roadrunner
    SIMDや
    http://ja.wikipedia.org/wiki/SIMD
    ベクトル演算もご参考に。
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%82%AF%E3%83%88%E3%83%AB%E6%BC%94%E7%AE%97
  • id:md2tak
    darkwoodさんコメントありがとうございます。

    でも良く考えたらCellはIBMが関わってるわけではないので純国産とは言い難いですね。でも、そんなことにこだわるときではないのかも知れませんね。

    もっと理論的に革新的なものができてから取り組んでも遅くない気もしますねー。(量子コンピューターとかは当分無理でしょうが・・・)

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