PACS (並列計算機)

PACS（Processor Array for Continuum Simulation, パックス）及びPAXは、1977年、当時京都大学原子力研究所助教授であった星野力に、その頃普及し始めたマイクロプロセッサを使ったアレイ型計算機の構築提案を日立製作所の川合敏雄が行ったことがきっかけで開発が始まった、並列計算機である。

概要 
当初の目的は、原子炉の炉心内における核熱水力現象をシミュレートする炉心シミュレータの開発にあった。このような処理は既存の一般的な汎用機でも可能であったが、開発主担当であった星野の回想によれば、ILLIAC IVのような並列計算機を作ってみたいという夢から始まったものである。

具体的には、内部バスをそのままプロセッサ間通信用共有メモリへ接続し、自然の近接作用をそのままプロセッサ・アレイ上に投影する直接写像処理方式が、PACSの哲学であった。これはフォン・ノイマン・ボトルネックを解消するための最善の方法と考えられている。現在でも、いかにして内部バス幅を拡大し、メモリ-CPU間の通信帯域幅を保持するかという点について、継続して研究開発が進められている。

PACSシリーズそのものは、完全な専用計算機でなく、多目的汎用計算機となった。名称から推察できるように、連続体 (Continuum) のシミュレーションを主な応用とするが、隣接するCPU間をトーラス型トポロジーで繋ぐ隣接結合2次元トーラス型アーキテクチャを採用し、それ以外のアプリケーションにおいても高い性能を発揮した。近接作用を重視するアーキテクチャは、IBMのBlue Geneシリーズ等でも用いられている。

歴史 
表 PACSシリーズの系譜

PACSシリーズは、ユーザオリエンテッドな並列ソフトウエア研究開発の流れを作ったマシンとして、現在QCDPAXとCP-PACS、資料、日誌が国立科学博物館に収蔵されている。

参考文献 
 T. Hoshino, T. Kawai, T. Shirakawa, J. Higashino, A. Yamaoka, H. Ito, T. Sato, and K. Sawada, PACS: a parallel microprocessor array for scientific calculations, ACM Transactions on Computer Systems, Volume 1 ,  Issue 3, pp. 195 - 221, 1983.
 星野力, 『PAXコンピュータ-高並列処理と科学計算』, オーム社, 1985年3月.
 D. K. Kahaner, The Pax parallel computer, IEEE Micro, Volume 10, Issue 5, pp. 5-6, pp. 5-6, 91-3, 1990.
他

脚注

関連項目 
 慶應義塾大学
 筑波大学
 スーパーコンピュータ

外部リンク 
 筑波大学計算科学研究センター
 筑波大PACS
 最先端共同HPC基盤施設（JCAHPC）

計算科学
並列コンピューティング
スーパーコンピュータ