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並列計算

索引 並列計算

並列計算(へいれつけいさん、parallel computing)は、コンピュータにおいて複数のプロセッサで1つのタスクを動作させること。並列コンピューティングや並列処理とも呼ばれる。問題を解く過程はより小さなタスクに分割できることが多い、という事実を利用して処理効率の向上を図る手法である。また、このために設計されたコンピュータを並列コンピュータという。ディープ・ブルーなどが有名。 関連する概念に並行計算(へいこうけいさん)があるが、並行計算は一つのタスクの計算を並列化することにとどまらず、複数の相互作用しうるタスクをスレッドなどをもちいて複数の計算資源にスケジューリングするといった、より汎用性の高い処理をさす。 特に、並列計算専用に設計されたコンピュータを用いずに、複数のパーソナルコンピュータやサーバ、スーパーコンピュータを接続することで並列計算を実現するものをコンピュータ・クラスターと呼ぶ。このクラスターをインターネットなどの広域ネットワーク上に分散させるものも、広義には並列計算に属すが、分散コンピューティングあるいはグリッド・コンピューティングと呼び、並列計算とは区別することが多い。.

191 関係: AltiVecAMD Accelerated Processing UnitAMD FireProAMD RadeonASIC同期 (計算機科学)同時マルチスレッディング変数 (プログラミング)実行ユニット対称型マルチプロセッシング密結合クラスター不可分操作並列化並列ランダムアクセス機械並列アルゴリズム並行計算帯域幅平均故障間隔信号処理地球シミュレータペトリネットミドルウェアマルチプロセッシングマルチコアマイクロプロセッサマイクロソフトチャールズ・バベッジネットワーク・トポロジーハネウェルハードウェア記述言語バリア (計算機科学)バロースバス (コンピュータ)バススヌーピングムーアの法則メッセージ (コンピュータ)ライブラリループ (プログラミング)ルーティングレイテンシレジスタ・リネーミングレスリー・ランポートローレンス・リバモア国立研究所ロック (情報工学)ワードボトルネックプログラミング言語プロセッサプロセスプロセス計算...パーソナルコンピュータデータフローデータベース管理システムデッドロックディープ・ブルー (コンピュータ)デイビッド・パターソン (計算機科学者)フリンの分類ファイバー (コンピュータ)フィボナッチ数フォールトトレラントシステムフォトマスクベクトル計算機制御装置分散コンピューティング分散共有メモリ命令パイプライン命令セットアムダールの法則アメリカ合衆国ドルアメリカ空軍アルゴリズムアプリケーションプログラミングインタフェースアドバンスト・マイクロ・デバイセズアドレス空間アウト・オブ・オーダー実行インテルインターネットインターネット・プロトコル・スイートイーサネットカーネギーメロン大学キャッシュメモリキャッシュコヒーレンシクリティカル・パスクリティカルセクションクレイクロスバースイッチグリッド・コンピューティンググスタフソンの法則コンパイラコンピュータコンピュータ・クラスターコンピュータグラフィックスコアダンプシェーダージョン・ヘネシージョン・コックジーン・アムダールスレッド (コンピュータ)スーパーコンピュータスーパースカラースケーラビリティセマフォソフトウェアトランザクショナルメモリソニー・インタラクティブエンタテインメントタスクサーバサーバロードバランスサーバファーム再構成可能コンピューティング共有メモリBeowulfBerkeley Open Infrastructure for Network ComputingBlue GeneCell Broadband EngineC言語Communicating Sequential ProcessesCPUCray-1CUDA競合状態線型代数学疎結合クラスターDirectCompute静電容量行列解析機関計算モデル計算機工学記憶装置超並列マシン超立方体電圧集積回路逐次一貫性Folding@homeFPGAGPGPUGraphics Processing UnitHaskellHyperTransportIBMIBM 704IEEEILLIAC IVIntel CoreIntel Core 2LaTeXLocal Area NetworkLock-freeとWait-freeアルゴリズムMESIプロトコルMessage Passing InterfaceMIMDMISDNUMANVIDIANVIDIA GeForceNVIDIA QuadroNVIDIA TeslaOpenCLOpenMPParallel Virtual MachinePentium 4PlayStation 3POSIXスレッドScoreboardingSETI@homeSIMDSISDStreaming SIMD ExtensionsTomasuloのアルゴリズムTOP500VerilogVHDLX64排他制御機械学習消費電力浮動小数点数擬似コード整数11月18日11月21日11月7日1991年2004年2007年2008年4月5日5月8日64ビット6月21日 インデックスを展開 (141 もっと) »

AltiVec

AltiVec(アルティベック、アルチベック、アルタベク)は米国モトローラが開発したベクトル演算ユニット。.

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AMD Accelerated Processing Unit

AMD Accelerated Processing Unit (エーエムディー・アクセラレーテッド・プロセッシング・ユニット、略称:AMD APU) とは、AMDが2006年から開発を行なっている、CPUとGPUとを合成・統合させた新しい製品の名称である。AMDはもともとCPUおよびチップセットを手がけるメーカーだったが、このAPUの計画は、AMDによるATIの買収により浮上した。AMD APUの当初の開発コード名はAMD Fusion(フュージョン)であり、2011年の正式製品発表当初は「AMD Fusion APU」と表記されていたが、2012年後半以降、AMDは単に「APU」と呼称している。.

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AMD FirePro

AMD Fireシリーズ(FirePro、FireGL、FireMV、FireStream)は、AMD社(旧ATI社)の業務用グラフィックスアクセラレータ (GPU) のひとつである。ATIブランドが消滅する前の旧称は「ATI Fireシリーズ」であった。 同社のコンシューマー向けGPUであるAMD Radeonとのブランド統合戦略の一環として、2013年にはクラウドゲームサーバー向けのAMD Radeon Skyが、そして2016年にはクリエイター向けのおよびHPC/機械学習向けのが発表された。.

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AMD Radeon

Radeon HD 4870 Radeon(レイディオン)は、AMD社が開発するGPUのブランド名である。 日本ではローマ字読みのラデオンやラディオンをはじめとして多様な呼称が用いられ、しばしばラデと略して呼称される。.

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ASIC

ASIC(application specific integrated circuit、特定用途向け集積回路)は電子部品の種別の1つで、特定の用途向けに複数機能の回路を1つにまとめた集積回路の総称である。通常は「エーシック」と発音され、表記する場合は日本でも「ASIC」である。.

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同期 (計算機科学)

同期(どうき、Synchronization)とは、コンピュータ関係(コンピュータ科学でも重要なテーマであるが、話題の広がりとしてはそれに留まらない)では、プロセスなどといった複数のエージェントの動作について、時系列的にタイミングを合わせる制御のことや、複数個所に格納された同一であるべき情報を同一に保つことである。.

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同時マルチスレッディング

同時マルチスレッディング(どうじマルチスレッディング、Simultaneous Multithreading、SMT)とは、単一CPUにより複数の実行スレッドを同時に実行するプロセッサの機能。.

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変数 (プログラミング)

プログラミングにおいて、変数(へんすう、variable)とは、プログラムのソースコードにおいて、扱われるデータを一定期間記憶し必要なときに利用できるようにするために、データに固有の名前を与えたものである。 一人一人の人間が異なる名前によって区別されるように、一つ一つの変数も名前によって区別される。これにより、複数のデータを容易に識別することができる。変数名は一般に(字句的には)識別子である、ないし、変数の識別子のことを変数名という。一般に、変数が表しているデータをその変数の値(あたい)という。.

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実行ユニット

実行ユニット(じっこうゆにっと、Execution unit)とは、コンピュータのプロセッサの構成において、命令を実行する指示を受け、命令を実行するユニットである。。 -->.

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対称型マルチプロセッシング

対称型マルチプロセッシング(たいしょうがたマルチプロセッシング、Symmetric Multiprocessing、SMP)とは、物理メモリを共有して管理する「メモリ共有型並列コンピューティング(マルチプロセッシング)方式」のこと。.

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密結合クラスター

密結合型クラスター(みつけつごうがた-)とは、クラスターに参加するノード間で各種資源と情報を共有し、1台のサーバのように動作するクラスターのこと。密結合クラスターでは、多くの場合、幾つかのサービスを提供する計算資源/処理環境を、1台のコンピュータに模して提供するため、クラスターに参加する個々のノードの障害によるサービスの中断を防ぐことが可能となる。 その代表的な例として、高可用クラスターがある。高可用クラスターを構成するノードは、多くの場合、共有リソースとしてのストレージや共有メモリ領域を持ち、実際にサービスを提供する稼動系ノードと、それをバックアップするための待機系ノードが存在する。現在の主流の形態としては、稼動ノードがN台存在し、それをバックアップする待機ノードが1台という形態(N+1構成と呼ぶ)を持つ構成が取られる事が多い。 高可用クラスターの弱点として、本来、サービス提供を行なうノードがM個存在すべき処、M+1以上のサービスノードが稼動してしまい、仮想的に割り当てられるIPアドレスの競合や、想定外の資源の奪い合いが発生し、クラスター全体や、そのクラスターを利用するシステム全体が停止してしまう事象が発生しうる点にある。 この状態をスプリットブレインシンドローム(SBS)と呼び、高可用クラスターにおける忌避すべき状態である。 多くの高可用クラスターパッケージでは、このSBSを避けるため、クォーラムディスク(ロックディスク)やSCSIロック(SCSIリサーブ/フェンシングなどの呼称が存在する)によるノードのサバイバルスキーマ/ロジックを持ち、サービスの継続提供を意識した制御を行っている。 商用UNIX/Linux上の高可用クラスターによるDBクラスター等では、ノード間での情報共有にシェアード(共有)ディスクを利用し、DBファイルの引継ぎなどの情報の継続性を図る。さらにこのシェアードディスクへのアクセスパスを複数持ち(ストレージマルチパス)、あるパスの障害時には健常なパスへ自動で切り替えるなど、サービスのサバイバリティ向上を目指した施策が多く取り入れられている。 また、ノード間の監視には監視パケット専用のLAN(ハートビートLAN)を複数もち、ハートビートと呼ばれる独自監視用パケットを飛ばし合う事で互いの動作を監視しあう方式を取るものが主流である。 商用UNIX/Linuxの高可用クラスターパッケージの代表例としてAIXのHACMP、HP-UXのMC/ServiceGuard、SolarisのSunClusterが、複数の環境に対応するVxClusterServerが存在する。またLinuxでは、LifeKeeper(サイオステクノロジー)、CLUSTERPRO(NEC)などがある。Windows向けとしては「Windows Server Failover Cluster」がある。オープンソースソフトウェアとしてはLinuxで動くPacemaker/Heartbeat/Corosync などが存在する。.

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不可分操作

不可分操作(ふかぶんそうさ)あるいはアトミック操作 (atomic operation) とは、情報工学においていくつかの操作を組み合わせたもので、システムの他の部分から見てそれらがひとつの操作に見えるものをいう。.

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並列化

並列化(へいれつか)は、コンピュータにおいて、同時に複数の演算処理を実行すること(並列計算)によって処理のスループットを上げるプログラミング手法である。.

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並列ランダムアクセス機械

並列ランダムアクセス機械(へいれつランダムアクセスきかい、Parallel Random Access Machine, PRAM)は、並列コンピューティングに適用可能なアルゴリズムを設計するための抽象機械である。同期や通信といった細かな部分を省き、並行性をいかに引き出すかに集中することが可能となる。フリンの分類によれば、PRAM は MIMD 型コンピュータに相当する。.

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並列アルゴリズム

並列アルゴリズム(英: parallel algorithm)とは、アルゴリズムの各部分を異なる複数の処理装置(プロセッサ)上で実行し、最終的にそれらの結果を集めることで答えを得るアルゴリズム。.

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並行計算

並行計算(へいこうけいさん、concurrent computing)とは、コンピュータプログラムにおいて複数の相互作用を及ぼす計算タスクの(同時)並行的実行を指す。.

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帯域幅

帯域幅(たいいきはば)または、帯域(たいいき)、周波数帯域(しゅうはすうたいいき)、バンド幅(英: Bandwidth)とは、周波数の範囲を指し、一般にヘルツで示される。帯域幅は、情報理論、電波通信、信号処理、分光法などの分野で重要な概念となっている。 帯域幅と情報伝達における通信路容量とは密接に関連しており、通信路容量のことを指す代名詞のように俗称的にしばしば「帯域幅」の語が使われる。特に何らかの媒体や機器を経由して情報(データ)を転送する際の転送レートを「帯域幅」あるいは「バンド幅」と呼ぶ。.

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平均故障間隔

平均故障間隔(へいきんこしょうかんかく)とは、機械システムや情報システムなどにおける信頼性(Reliability)をあらわす指標となる数値。英語のMean Time Between Failure(s)からMTBFと略される。.

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信号処理

信号処理(しんごうしょり、signal processing)とは、光学信号、音声信号、電磁気信号などの様々な信号を数学的に加工するための学問・技術である。 アナログ信号処理とデジタル信号処理に分けられる。 基本的には、信号から信号に変換するものであり、信号とは別の形式の情報を得るもの(例えば、カテゴリ分けや関連づけ、推論的な情報を得る認識や理解など)は含まれない。圧縮も含まれないことが多い。但し、認識や理解、圧縮の前段階としての信号の変換は信号処理と呼ばれる。そのため、信号処理はそれらの技術に対して非常に重要であるとともに関連が強い。なお、また入力と出力が同じ種類(物理量)の信号である場合(例えば入力と出力ともに同じ音圧である場合)には、フィルタリングとも呼ばれる。 信号処理の例としては、ノイズの載った信号から元の信号を推定するノイズ除去や、時間的な先の値を推定する予測、時間周波数解析などを行う直交変換、信号の特徴を得る特徴抽出、特定の周波数成分のみを得るフィルタなどがある。 高速フーリエ変換、ウェーブレット変換、畳み込み等のアルゴリズムがあり、以前はそれぞれ専用のハードウェアで処理していたが、近年ではDSPや汎用のハードウェアでソフトウェアで処理したり、FPGAによる再構成可能コンピューティングによって処理する方法が開発されつつある。 さまざまな応.

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地球シミュレータ

地球シミュレータ(2代目、2015年2月までの旧システム) 地球シミュレータ(初代) 地球シミュレータ(ちきゅうシミュレータ、英: )は、NEC SXシリーズベース(現行機はSX-ACE)のスーパーコンピュータシステムである。 神奈川県横浜市金沢区の海洋研究開発機構 (JAMSTEC) 横浜研究所に設置されている。.

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ペトリネット

ペトリネット ペトリネット(Petri net)とは、カール・アダム・ペトリが1962年に発表した離散分散システムを数学的に表現する手法である。モデリング言語としては分散システムを注釈付の有向2部グラフとして視覚的に表現する。.

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ミドルウェア

ミドルウェア(Middleware)は、コンピュータの分野で、コンピュータの基本的な制御を行うオペレーティングシステム(OS)と、各業務処理を行うアプリケーションソフトウェアとの中間に入るソフトウェアのこと。 通常はオペレーティングシステムの機能の拡張、あるいはアプリケーションソフトウェアの汎用的(共通的)な機能を集めたものである。アプリケーションソフトウェアはミドルウェアに要求を出すと、ミドルウェアがオペレーティングシステムに必要な要求を出し、結果をアプリケーションソフトウェアに返す。あるいはミドルウェア自体が各アプリケーションソフトウェアの起動・停止・監視などを含めた制御を行う。 代表的なミドルウェアには、データベース管理システム(DBMS)やトランザクションモニターなどがある。.

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マルチプロセッシング

マルチプロセッシング(multi processing)とは、(本来は)ひとつのプロセスだけではなく複数の並行プロセスを同一システム内で使用することを意味する。 マルチタスクと同様ひとつのCPUを複数のプロセスが共有することも示すが、ひとつのシステム内の複数のCPUが複数のスレッドを動作させることも意味する。マルチプロセッサと言う場合は一般に後者のみを指す。.

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マルチコア

マルチコア (Multiple core, Multi-core) は、1つのプロセッサ・パッケージ内に複数のプロセッサ・コアを搭載する技術であり、マルチプロセッシングの一形態である。 外見的には1つのプロセッサでありながら論理的には複数のプロセッサとして認識されるため、同じコア数のマルチプロセッサと比較して実装面積としては省スペースであり、プロセッサコア間の通信を高速化することも可能である。主に並列処理を行わせる環境下では、プロセッサ・チップ全体での処理能力を上げ性能向上を果たすために行われる。このプロセッサ・パッケージ内のプロセッサ・コアが2つであればデュアルコア (Dual-core)、4つであればクアッドコア (Quad-core)、6つであればヘキサコア (Hexa-core)、8つは伝統的にインテルではオクタルコア (Octal-core) 、AMDではオクタコア (Octa-core)と呼ばれるほか、オクトコア (Octo-core) とも呼ばれる。さらに高性能な専用プロセッサの中には十個以上ものコアを持つものがあり、メニーコア (Many-core) と呼ばれる。 なお、従来の1つのコアを持つプロセッサはマルチコアに対してシングルコア (Single-core) とも呼ばれる。 レベル1キャッシュが2つあり、レベル2キャッシュは2つのコアと共有される。.

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マイクロプロセッサ

マイクロプロセッサ(Microprocessor)とは、コンピュータなどに搭載される、プロセッサを集積回路で実装したものである。 マイクロプロセッサは小型・低価格で大量生産が容易であり、コンピュータのCPUの他、ビデオカード上のGPUなどにも使われている。また用途により入出力などの周辺回路やメモリを内蔵するものもあり、一つのLSIでコンピュータシステムとして動作するものを特にワンチップマイコンと呼ぶ。マイクロプロセッサは一つのLSIチップで機能を完結したものが多いが、複数のLSIから構成されるものもある(チップセットもしくはビットスライスを参照)。 「CPU」、「プロセッサ」、「マイクロプロセッサ」、「MPU」は、ほぼ同義語として使われる場合も多い。本来は「プロセッサ」は処理装置の総称、「CPU」はシステム上で中心的なプロセッサ、「マイクロプロセッサ」および「MPU(Micro-processing unit)」はマイクロチップに実装されたプロセッサである。本項では、主にCPU用のマイクロプロセッサについて述べる。 当初のコンピュータにおいて、CPUは真空管やトランジスタなどの単独素子を大量に使用して構成されたり、集積回路が開発されてからも、たくさんの集積回路の組み合わせとして構成されてきた。製造技術の発達、設計ルールの微細化が進むにつれてチップ上に集積できる素子の数が増え、一つの大規模集積回路にCPU機能を納めることが出来るようになった。汎用のマイクロプロセッサとして最初のものは、1971年にインテルが開発したIntel 4004である。このマイクロプロセッサは当初電卓用に開発された、性能が非常に限られたものであったが、生産や利用が大幅に容易となったため大量に使われるようになり、その後に性能は著しく向上し、価格も低下していった。この過程でパーソナルコンピュータやRISCプロセッサも誕生した。ムーアの法則に従い、集積される素子数は増加し続けている。現在ではマイクロプロセッサは、大きなメインフレームから小さな携帯電話や家電まで、さまざまなコンピュータや情報機器に搭載されている。.

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マイクロソフト

マイクロソフト()は、アメリカ合衆国ワシントン州に本社を置く、ソフトウェアを開発・販売する会社である。1975年4月4日にビル・ゲイツとポール・アレンらによって設立された。.

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チャールズ・バベッジ

チャールズ・バベッジ(Charles Babbage、FRS、1791年12月26日 - 1871年10月18日)は、イギリスの数学者。分析哲学者、計算機科学者でもあり、世界で初めて「プログラム可能」な計算機を考案した。「コンピュータの父」と言われることもあり、初期の機械式計算機を発明し、さらに複雑な設計に到達した。その完成しなかった機械の一部はサイエンス・ミュージアムに展示されている。1991年、バベッジの本来の設計に基づいて階差機関が組み立てられ、完全に機能した。これは19世紀当時の技術の精度に合わせて作られており、バベッジのマシンが当時完成していれば動作していたことを証明した。9年後、サイエンス・ミュージアムはバベッジが階差機関用に設計したプリンターも完成させた。.

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ネットワーク・トポロジー

ネットワーク・トポロジー は、コンピュータネットワークのトポロジー。数学的にはグラフ理論の応用として研究されている。一般的には、ネットワーク上のノード(英: node、「節点」あるいは「頂点」を意味し、具体的にはコンピュータやネットワーク機器など端末のこと)と、ネットワークの経路(エッジ、英: edge、「枝」や「辺」を意味する)との相関をダイアグラムで抽象化した概念のことである。 「ネットワーク構成」や「網構成」とも言う。論理的な意味のほか、物理的な実装形態でも用いられ、例えばFTTHの幹線網の網構成)も同様にネットワーク構成と言う場合がある。.

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ハネウェル

記載なし。

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ハードウェア記述言語

ハードウェア記述言語(ハードウェアきじゅつげんご、hardware description language、HDL)は、デジタル回路、特に集積回路を設計するためのコンピュータ言語ないしドメイン固有言語(DSL)である。回路の設計、構成を記述する。処理を検証するための試験(テストベンチ)記述ができ、シミュレーションできる開発環境もある。 プログラミング言語との類似性が見られる機能がある言語もあることから、プログラミング言語の一種などとする誤解が非常に多いが、間違いである。また、プログラマブルロジックコントローラの記述に用いられるラダー言語は別のものと扱われている。.

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バリア (計算機科学)

並列コンピューティングにおけるバリア(英: Barrier)とは、同期方法の一つであり、ソースコード中でスレッドやプロセスがある箇所で停止し、他の全てのスレッドプロセスがバリアに到達するまで進行しないようなものを示す。 並列計算のライブラリや、命令による並列言語では、暗黙のうちにバリアが使用されることが多い。 たとえばOpenMPを使用したFORTRANにおける並列のdoループは、ループ処理の最後の繰り返しが完了するまで次に進まない。これは、プログラムがループの結果に依存しているという例である。 メッセージ・パッシングでは、大域的な通信(reductionやscatter)が、暗黙のバリアとなっている場合がある。 Category:並列コンピューティング.

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バロース

バロース社 は、アメリカ合衆国の計算機・コンピュータ企業。1886年、アメリカン・アリスモメータとして創業。1986年に同じくアメリカの企業であったスペリーを買収・合併し、ユニシスとなった。当初は機械式を製造から始まり、その後プログラム可能な帳簿作成機を製造、さらにコンピュータへと移行した。メインフレーム製造のかたわら、タイプライターやプリンターも製造していた。.

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バス (コンピュータ)

バス とは、コンピュータの内外、各回路がデータを交換するための共通の経路を指すコンピュータ用語である。.

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バススヌーピング

バススヌーピング(bus snooping, bus sniffing、またはバススヌープ、スヌープキャッシュ)は、分散共有メモリとマルチプロセッサを備えたシステムでキャッシュコヒーレンシを実現するために用いられる技術である。 システムにメインメモリが一つしかない場合でも、キャッシュメモリがプロセッサごとに一つずつ(システム全体では複数)存在し、何らかの対策を施さない限り同じメモリが複数のキャッシュにロードされ異なる値を持ってしまう可能性がある。これを防止するため、各キャッシュコントローラはバスを監視し、バス上に流れるブロードキャストの通知を受け、必要に応じて特定のキャッシュラインを無効にする。 各キャッシュラインは「更新済み」(ローカルのプロセッサが更新)、「有効」/「無効」、「共有」の状態を持つ。ローカルキャッシュの読み取りミスすると、バス上にリード要求がブロードキャストされる。あるノードでそのアドレスをキャッシュされており、かつ「更新済み」状態であるなら、そのノードでキャッシュラインの状態を「有効」に変え、情報のコピーを要求したノードに送出する。 ローカルキャッシュの書き込みミスが発生すると、他のキャッシュにあるコピーが「無効」になることが バススヌーピングにより保証される。「有効」状態のブロックへの書き込みを行う場合には、キャッシュラインの状態が「更新済み」に変更され、すべてのキャッシュコントローラに、そのラインを無効にするようブロードキャストが送られる。 スヌーピングによる方法は大規模化にうまく対応できないので、規模の大きいccNumaシステムではディレクトリベースの一貫性機構を用いる傾向にある。.

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ムーアの法則

インテル製プロセッサのトランジスタ数の成長(各点)とムーアの法則(上線.

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メッセージ (コンピュータ)

メッセージ(message)とは、言付け、伝言、伝送文などの意味がある。 計算機科学におけるメッセージパッシングとは並列コンピューティング、オブジェクト指向、プロセス間通信で使われる通信方式である。プロセスもしくはオブジェクトといったモデルではメッセージ(ゼロ以上のバイト、複雑なデータ構造、プログラムコードも)を送ったり受けたりできる。メッセージを待つことによって同期 (計算機科学)することも出来る。メッセージパッシングに基づく主なモデルとしてアクターモデルやプロセス代数がある。 Microsoft Windows などのオペレーティングシステムにおいて、メッセージとは、オペレーティングシステム上で動くアプリケーションで、オペレーティングシステムが管理しているデバイスからの入力をアプリケーションまで伝えることまたはその内容のことである。 オペレーティングシステムはメッセージをメッセージキューに保管し、アプリケーションはメッセージキューに保管されていたメッセージを受け取り、それを元に処理を行う。例えば「(10, 20) 左クリック」という情報をオペレーティングシステムが感知したらオペレーティングシステムはその情報をメッセージキューに保管する。アプリケーションはそのメッセージを受け取って対応した処理を行う。 アプリケーションは常にオペレーティングシステムからのメッセージを待機するようなプログラムになっており、この一連のプログラムの機構をメッセージループという。.

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ライブラリ

ライブラリ()は、汎用性の高い複数のプログラムを再利用可能な形でひとまとまりにしたものである。ライブラリと呼ぶ時は、それ単体ではプログラムとして作動させることはできない実行ファイルではない場合がある。ライブラリは他のプログラムに何らかの機能を提供するコードの集まりと言うことができる。ソースコードの場合と、オブジェクトコード、あるいは専用の形式を用いる場合とがある。たとえば、UNIXのライブラリはオブジェクトコードをarと呼ばれるアーカイバでひとまとめにして利用する。図書館()と同様にプログラム(算譜)の書庫であるので、索引方法が重要である。 また、ソフトウェア以外の再利用可能なものの集合について使われることもある。.

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ループ (プログラミング)

この記事では、コンピュータプログラムにおけるループ (loop) について説明する。ループとは、特定の条件下において特定の処理を繰り返すこと、あるいはそのように作られた制御構造のことを言う。日本語の名詞として「繰り返し」とも。特定の条件が成立している限り、特定の処理を繰り返し何度でも実行する。逆に言えば、条件が成立しなくなったときに、処理を中止する。 ループの、特別な形あるいは最も一般的な形として、無条件に繰り返す無限ループがある。詳細は無限ループの記事を参照。 ループは、繰り返しを継続するかどうかを判断するための条件式(反復条件)を持つ。反復条件がループ構造の始まりに置かれる場合、そのようなループ構造のことを前判定ループと呼ぶ。一方、反復条件がループ構造の後ろに置かれる場合、これを後判定ループと呼ぶ。しかし結局のところ以上のような分類は、プログラミング言語の発展の初期に、まず最初にどちらか片方だけが作られ、後から別のものが追加されたという歴史的由来に過ぎず、ループの「内側」のどこかに「ループの脱出」がある、という構造に一般化できるので前判定後判定という分類は本質ではない(実際に、たとえばVisual Basicの「Do...Loop 文」は、どの場合にも対応するよう対称的に作られている)。単にその「内側のどこか」が、その前端か後端にある場合が多い、というだけである。 むしろ、ループの先頭で何らかのデータをファイルから読み込んで計算を開始し、その途中で、繰り返しのその回を打ち切り次の繰り返しに進む、あるいは繰り返しを終わる、といったこともよくあり(ダイクストラは、最後が途中で終わる場合を「n+1/2回の反復」と名づけた)、さらには入れ子になった内側のループの中から外側のループを終わる、というような処理にどう対応するか、が思案のしどころである。 なお。.

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ルーティング

ルーティングあるいは経路制御(けいろせいぎょ)とは、データを目的地まで送信するために、コンピュータネットワーク上のデータ配送経路を決定する制御の事である。.

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レイテンシ

レイテンシ、潜伏時間、潜時、待ち時間、反応時間(latency)とは、デバイスに対してデータ転送などを要求してから、その結果が返送されるまでの不顕性の高い遅延時間のこと。レイテンシー、レーテンシーとも表記される。.

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レジスタ・リネーミング

レジスタ・リネーミング(register renaming)とは、コンピュータのプログラム内でレジスタを再利用しているために不必要な順序性が生じているのを、より多くの実在するレジスタを利用して再利用されているレジスタに割り当て、依存を無くす技術である。.

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レスリー・ランポート

レスリー・ランポート(Leslie Lamport、1941年2月7日 - )は、数学者であり、コンピュータ科学者である。博士。ニューヨーク市生まれ。 TeX の上にマクロパッケージを組み込んで構築した組版処理システムである LaTeX の開発者として有名である。 また、コンピュータ科学では、時相論理・フォールトトレランス・分散コンピューティングの研究者として有名である。 マサチューセッツ工科大学にて1960年に学士号、ブランダイス大学にて1963年に修士号、1972年に博士号を授与されている。 現在は、マイクロソフト社の基礎研究所であるマイクロソフトリサーチで研究を行っている。2013年チューリング賞受賞。.

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ローレンス・リバモア国立研究所

ーレンス・リバモア国立研究所(Lawrence Livermore National Laboratory、LLNL)は、アメリカ合衆国カリフォルニア州リバモアにある、アメリカ合衆国エネルギー省(DOE)が所有する国立研究所である。創立者はマンハッタン計画での設置にも関与していた原子力物理学者アーネスト・ローレンス。 1952年に核兵器の研究開発を目的として設立され、物理学、エネルギー、環境、バイオテクノロジーなど研究を行っている。管理・運営はローレンス・リバモア・ナショナル・セキュリティ(Lawrence Livermore National Security, LLC、ベクテル・ナショナル、カリフォルニア大学、バブコック・アンド・ウィルコックス・テクニカル・サービシス・グループ、URSコーポレーションによる有限責任法人)が行っている。「水爆の父」ことエドワード・テラーが所長をつとめたこともある。 2009年3月31日には世界最大のレーザー核融合施設である「国立点火施設」(National Ignition Facility:NIF)が完成した。実験装置の一部には、HOYA USAから、大型レーザーガラスが導入されている。また、磁気浮上式鉄道の一種であるインダクトラックの研究も行われている。 2012年、116番元素は、当研究所の名にちなんだ「リバモリウム」と名付けられた。.

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ロック (情報工学)

情報工学におけるロック (lock) とは、計算機システム内に複数の動作主体(プロセス,スレッド等)のある環境で、データやデバイスなどのリソースへのアクセス制限を課す同期機構。ロックは並行性制御ポリシーを実施する手法のひとつである。アクセス制限を課す動作を「ロックする」,「ロックを取得する」などと表現する.また対義語として,制限を解除することをunlock(アンロック,ロック解放,ロック解除)と言う..

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ワード

ワード(word)は、データ量あるいは情報量の単位である。バイト同様に場合によりまちまちな単位であるが、1980年頃には8ビットに落ち着いたバイトと異なり、現在もまちまちに使われている。場合によってはサイズを固定せずに「データのひとかたまり」を意味していることもある(「可変長ワード」)。 たとえばコンピュータのプロセッサの場合、そのプロセッサの汎用レジスタのサイズをワードとし、その倍長を「ダブルワード」、半分を「ハーフワード」などと呼ぶものもある。System/360に始まる32ビットマシンの時代が長く続いたので32ビットを1ワードとする文化があり、あるいは32ビットはミニコンピュータのベストセラーVAXの文化でもある。一方でパーソナルコンピュータには、x86の初代である8086における1ワードである16ビットが最初に基準となったことによる命名規則による文化もある。近年はマイクロプロセッサも64ビット化し、あるいはSIMDなどで128ビットなどのワードも現れている。 歴史的には、System/360(バイトマシンの確立)より前のマシンでは、「オクテットの2倍か4倍のサイズをワードとする」という設計にする動機が薄く、12ビット~36ビット程度のワードの扱いを得意とする設計とした「ワードマシン」か、6ビット程度の「字」の扱いを得意とする「キャラクタマシン」の、どちらかの設計とすることが多かった。マイコン時代にも、東芝のTLCS-12Aという12ビットワードのマシンの例がある。.

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ボトルネック

ボトルネック概念図 ボトルネック (bottleneck) とは、システム設計上の制約の概念。英語の「瓶の首」の意。一部(主に化学分野)においては律速(りっそく、「速さ」を「律する(制御する)」要素を示すために使われる)、また『隘路(あいろ)』と言う同意語も存在する。 80-20の法則などが示すように、物事がスムーズに進行しない場合、遅延の原因は全体から見れば小さな部分が要因となり、他所をいくら向上させても状況改善が認められない場合が多い。このような部分を、ボトルネックという。 瓶のサイズがどれほど大きくても、中身の流出量・速度(スループット)は、狭まった首のみに制約を受けることからの連想である。 ボトムネックは誤記。.

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プログラミング言語

プログラミング言語(プログラミングげんご、programming language)とは、コンピュータプログラムを記述するための形式言語である。なお、コンピュータ以外にもプログラマブルなものがあることを考慮するならば、この記事で扱っている内容については、「コンピュータプログラミング言語」(computer programming language)に限定されている。.

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プロセッサ

プロセッサ は、コンピュータシステムの中で、ソフトウェアプログラムに記述された命令セット(データの転送、計算、加工、制御、管理など)を実行する(=プロセス)ためのハードウェアであり、演算装置、命令や情報を格納するレジスタ、周辺回路などから構成される。内蔵されるある程度の規模の記憶装置までを含めることもある。プロセッサー、プロセサ、プロセッシングユニット、処理装置(しょりそうち)ともいう。「プロセッサ」は処理装置の総称で、システムの中心的な処理を担うものを「CPU()」(この呼称はマイクロプロセッサより古くからある)、集積回路に実装したものをマイクロプロセッサ、またメーカーによっては(モトローラなど)「MPU()」と呼んでいる。 プロセッサの構成要素の分類として、比較的古い分類としては、演算装置と制御装置に分けることがある。また、理論的な議論では、厳密には記憶装置であるレジスタすなわち論理回路の用語で言うところの順序回路の部分を除いた、組み合わせ論理の部分のみを指すことがある(状態機械モデルと相性が悪い)。の分類としては、実行すべき命令を決め、全体を制御するユニットと、命令を実行する実行ユニットとに分けることがある。.

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プロセス

プロセスとは、情報処理においてプログラムの動作中のインスタンスを意味し、プログラムのコードおよび全ての変数やその他の状態を含む。オペレーティングシステム (OS) によっては、プロセスが複数のスレッドで構成される場合があり、命令を同時並行して実行する。.

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プロセス計算

プロセス計算(プロセスけいさん、Process calculus)またはプロセス代数(プロセスだいすう、Process algebras)は、計算機科学において並行システムを形式的にモデリングする各種手法の総称。プロセス計算は、独立エージェントやプロセスの集まりにおける相互作用/通信/同期を抽象的に記述するツールである。また、プロセス記述を操作・分析可能にする代数学的規則も提供し、プロセス間の等価性について(双模倣性を使った)形式的推論を可能とする。主な具体例としては、CSP、CCS、ACP があるJ.C.M. Baeten:, Rapport CSR 04-02, Vakgroep Informatica, Technische Universiteit Eindhoven, 2004年。近年ではこれら以外に π計算(英語)、アンビエント計算、PEPA などもある。.

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パーソナルコンピュータ

パーソナルコンピュータ(personal computer)とは、個人によって占有されて使用されるコンピュータのことである。 略称はパソコン日本独自の略語である。(著書『インターネットの秘密』より)またはPC(ピーシー)ただし「PC」という略称は、特にPC/AT互換機を指す場合もある。「Mac対PC」のような用法。。.

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データフロー

データフロー(dataflow)は、情報工学において使われる用語であり、様々な意味を持つ。特にメッセージパッシングと関連が深い。.

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データベース管理システム

right データベース管理システム(データベースかんりシステム、DBMS; )とは、コンピュータのデータベースを構築するために必要なデータベース運用、管理のためのシステム、およびそのソフトウェアのことである。データベースマネジメントシステムとも呼ばれる。.

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デッドロック

デッドロック (英: deadlock) とは、特に計算機科学において、2つ以上のスレッドあるいはプロセスなどの処理単位が互いの処理終了を待ち、結果としてどの処理も先に進めなくなってしまうことを言う。 また、合弁契約書などにおいてパートナーと利害関係がぶつかるような問題が生じた場合の解決方法を定めた条項を「デッドロック条項(Deadlock Clause)」と言う。 英語ではもともと行き詰まりの意味である。.

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ディープ・ブルー (コンピュータ)

ディープ・ブルー(Deep Blue)は、IBMが開発したチェス専用のスーパーコンピュータである。.

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デイビッド・パターソン (計算機科学者)

デイビッド・A・パターソン(David A. Patterson、1947年11月16日 - )は、アメリカ合衆国の計算機科学者で、1977年からカリフォルニア大学バークレー校 (UCB) の計算機科学教授を務めている。 RISCとRAIDの基礎を築いた1人であり、RISCという用語の生みの親である。プロジェクトを指揮した。ジョン・ヘネシーとのコンピュータ・アーキテクチャに関する共著は教科書として広く採用されている。アメリカ科学振興協会フェロー。.

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フリンの分類

フリンの分類(フリンのぶんるい、Flynn's taxonomy)は、マイケル・J・フリン(Michael J. Flynn)が1966年に提案したコンピュータ・アーキテクチャの分類法である。.

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ファイバー (コンピュータ)

ファイバー(英: fiber)は、計算機科学の分野において、非常に軽量な実行スレッドを示す。 ファイバー同士はスレッドと同じくアドレス空間を共有するが、両者には区別が存在する。 ファイバーが協調マルチタスクを使用するのに対し、スレッドはプリエンプティブマルチタスクを用いる。スレッドでは、ビジーなスレッドに割り込み他のスレッドを復帰させるためにカーネルのスレッドスケジューラを用いることが多いが、ファイバーは他のスレッドを実行させるために自ら制御を譲る。.

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フィボナッチ数

フィボナッチ数列の各項を一辺とする正方形 メインページ(2007年〜2012年)で使われていたイメージ画像もフィボナッチ数列を利用している フィボナッチ数(フィボナッチすう、Fibonacci number)は、イタリアの数学者レオナルド・フィボナッチ(ピサのレオナルド)にちなんで名付けられた数である。.

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フォールトトレラントシステム

フォールトトレラントシステム(Fault tolerant system)は、その構成部品の一部が故障しても正常に処理を続行するシステムである。本項目はフォールトトレラントシステムの特定の実装方法に関して記述する。一般的な理論についてはフォールトトレラント設計を参照されたい。.

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フォトマスク

フォトマスク(英語:photomask)とは、ガラス乾板とも呼ばれ、電子部品の製造工程で使用されるパターン原版をガラス、石英等に形成した透明な板であり、「フォトリソグラフィ」と呼ばれる転写技術によって電子部品の回路パターン等を被転写対象に転写する際の原版となるものである。 半導体素子、フラットパネルディスプレイ、プリント基板といった電子部品の製造工程で、配線層や部品層といった異なる画像を写すために、数枚から数十枚のフォトマスクが使用される。露光工程で1枚ごとにフォトレジストと呼ばれる感光性材料にフォトマスクの画像が転写される。露光により現像液への溶解性が変化するフォトレジストの特性に基づき、光の当たった部分が除去される、あるいは残存することにより、次のエッチング工程と呼ばれる被加工対象への溶解、除去処理に対するマスクとなる。エッチング工程での被加工対象の不要部分の除去が終了後、フォトレジストを薬液によって剥離することで工程が終了し、次の層の加工のためにまたフォトレジストが塗布され、同様の処理が繰り返される。 高密度半導体の製造に使われる高精細のフォトマスクのものではレチクルと呼ばれるものがある。.

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ベクトル計算機

ベクトル計算機 (ベクトルけいさんき) は、ベクトル演算(SIMDを参照)を行えるコンピュータのこと。特に(狭義では)ベクトル演算のための高性能でパイプライン化された実行ユニットを持ち、その演算能力を可能な限り発揮できるように全てが設計されたアーキテクチャを持つスーパーコンピュータを指す。広義にはSIMDによる、ベクトルを対象とした並列演算も指す。以下、主に狭義の、すなわちパイプラインによるベクトル計算機について述べる。 ベクトル計算機のプロセッサを ベクトルプロセッサ (Vector Processor) または アレイプロセッサ (Array Processor) と呼ぶ。ベクトルプロセッサは数値演算を複数のデータに対してパイプラインにより次々と実行できる。ベクトルプロセッサは科学技術計算分野でよく使われ、特に1980年代から1990年代にかけてのスーパーコンピュータでは一般的であった。、ベクトルプロセッサを名乗るプロセッサは少ないが(特にスーパコンピュータでは、パイプライン形のベクトルプロセッサはSXシリーズを残すのみである)、SIMDと呼ばれる並列ベクトル演算を行う機能を備えたマイクロプロセッサは多い。グラフィックスやマルチメディアのため、とメーカーはうたっており、実際そのように使われていることは多いが、研究発表などとしては科学技術計算への利用やコンパイラ最適化による利用なども見られる。200x年代後半頃から、GPUによる汎目的計算 (GPGPU) が行われるようになってきている。.

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制御装置

制御装置(せいぎょそうち、Control Unit)とは、一般に何らかのシステム全体あるいは一部を制御する装置を指す。.

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分散コンピューティング

分散コンピューティング(ぶんさんコンピューティング、英: Distributed computing)とは、プログラムの個々の部分が同時並行的に複数のコンピュータ上で実行され、各々がネットワークを介して互いに通信を行いながら全体として処理が進行する計算手法のことである。複雑な計算などをネットワークを介して複数のコンピュータを利用して行うことで、一台のコンピュータで計算するよりスループットを上げようとする取り組み、またはそれを実現する為の仕組みである。分散処理(ぶんさんしょり)ともいう。並列コンピューティングの一形態に分類されるが、一般に並列コンピューティングと言えば、同時並行に実行する主体は同じコンピュータシステム内のCPU群である。ただし、どちらもプログラムの分割(同時に実行できる部分にプログラムを分けること)が必須である。分散コンピューティングではさらに、それぞれの部分が異なる環境でも動作できるようにしなければならない。例えば、2台の異なるハードウェアを使ったコンピュータで、それぞれ異なるファイルシステム構成であっても動作するよう配慮する必要がある。 問題を複数の部分問題に分けて各コンピュータに実行させるのが基本であり、素数探索や数多く試してみる以外に解決できない問題の対処として用いられているものが多い。分散コンピューティングの例としてBOINCがある。これは、大きな問題を多数の小さな問題に分割し、多数のコンピュータに分配するフレームワークである。その後、それぞれの結果を集めて大きな解を得る。一般的に処理を分散すると一台のコンピュータで計算する場合と比べ、問題データの分配、収集、集計するためのネットワークの負荷が増加し、問題解決の為のボトルネックとなるため、部分問題間の依存関係を減らすことが重要な課題となる。 分散コンピューティングは、コンピュータ同士をネットワーク接続し、効率的に通信できるよう努力した結果として自然に生まれた。しかし、分散コンピューティングはコンピュータネットワークと同義ではない。単にコンピュータネットワークと言った場合、複数のコンピュータが互いにやり取りするが、単一のプログラムの処理を共有することはない。World Wide Web はコンピュータネットワークの例であるが、分散コンピューティングの例ではない。 分散処理を構築するための様々な技術や標準が存在し、一部はその目的に特化して設計されている。例えば、遠隔手続き呼出し (RPC)、Java Remote Method Invocation (Java RMI)、.NET Remoting などがある。.

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分散共有メモリ

分散共有メモリ(ぶんさんきょうゆうメモリ、distributed shared memory, DSM)は、クラスターの各ノードが大規模共有メモリにアクセスすると同時に、各ノード毎の非共有メモリがある程度存在するような実装の種類である。ソフトウェアおよびハードウェアにより実装される。 ソフトウェアDSMシステムは、OS内で実装する場合と、プログラミングライブラリで実装する場合がある。OSでのソフトウェアDSMシステム実装は、仮想記憶アーキテクチャの拡張と見なすことができる。そのようなシステムは開発者から見て透過的であり、その基盤となっているはユーザーからは完全に隠蔽されている。一方、ライブラリあるいは言語レベルで実装されたソフトウェアDSMシステムの場合、透過的ではなく、プログラミング時に通常とは異なる書き方をしなければならない。しかし、後者の実装の方が移植性が高いので、様々なプラットフォームを混在可能になる。 ソフトウェアDSMシステムは、共有メモリ領域を構成する柔軟性でも様々なものがある。ページベースの手法では、共有メモリを固定サイズのページ単位に分割して使用する。一方オブジェクトベースの手法では、様々な大きさの何らかの共有オブジェクトを格納する抽象化された空間として共有メモリを分割して使用する。他にもタプルスペースを使った実装もあり、タプル単位で共有を行う。 共有メモリアーキテクチャは、メモリを各ノード分配された共有部分とメインメモリに分割する場合もあるし、全メモリをノード間で分配する場合もある。メモリ一貫性モデルにしたがって選ばれたコヒーレンシプロトコルがメモリの一貫性を保つ。 具体例.

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命令パイプライン

命令パイプライン(Instruction pipeline)は、コンピュータなどのデジタル電子機器で命令スループット(単位時間当たりに実行できる命令数)を向上させる設計技法の1つで、命令レベルの並列性を高める1技法。 命令パイプラインのあるプロセッサは、命令の処理を独立して実行できる工程(ステージ)に分割する。各工程は、前の工程の出力を自身の入力とし、自身の出力を次の工程の入力とするように相互接続されている。このような構成で各工程を並列化し、全体としての処理時間を大幅に削減する。.

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命令セット

命令セット(めいれいせっと、instruction set)は、コンピュータのハードウェアに対して命令を伝えるための言葉の語彙。.

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アムダールの法則

複数のプロセッサを使って並列計算してプログラムの高速化を図る場合、そのプログラムの逐次的部分は、制限を受ける。例えば、プログラムの95%を並列化できたとしても、またどれだけプロセッサ数を増やしたとしても、図で示したように20倍以上には高速化しない。 アムダールの法則(アムダールのほうそく、Amdahl's law)は、ある計算機システムとその対象とする計算についてのモデルにおいて、その計算機の並列度を上げた場合に、全体として期待できる全体の性能向上の程度を数式として表現したものである。コンピュータ・アーキテクトのジーン・アムダールが主張したものであり、Amdahl's argument(アムダールの主張)という呼称もある。並列計算の分野において、複数のプロセッサを使ったときの理論上の性能向上の限界を予測するのによく使われる。 複数のプロセッサを使い並列計算によってプログラムの高速化を図る場合、そのプログラムの中で逐次的に実行しなければならない部分の時間によって、高速化が制限される。例えば、1プロセッサでは20時間かかるプログラムがあり、その中の1時間かかる部分が並列化できないとする。したがって、19時間ぶん(95%)は並列化できるが、どれだけプロセッサを追加して並列化したとしても、そのプログラムの最小実行時間は1時間より短くならない。なぜなら、並列化できない部分に必ず1時間かかるため、図にも示したように、この場合の高速化は20倍までが限界だからである。.

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アメリカ合衆国ドル

アメリカ合衆国ドル(アメリカがっしゅうこくドル、United States Dollar)は、アメリカ合衆国の公式通貨である。通称としてUSドル、米ドル、アメリカ・ドルなどが使われる。アメリカ以外のいくつかの国や地域で公式の通貨として採用されているほか、その信頼性から、国際決済通貨や基軸通貨として、世界で最も多く利用されている通貨である。 通貨単位の呼称としての「ドル」は、カナダドル、香港ドル、シンガポールドル、オーストラリア・ドル、ニュージーランド・ドル、ジンバブエ・ドルなどようにいくつかの国や地域で用いられている呼称であるが、単に「ドル」と言った場合は『アメリカ合衆国ドル』を指す。.

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アメリカ空軍

アメリカ空軍(アメリカくうぐん、United States Air Force, 略称:USAF(ユサフ))は、アメリカ軍の航空部門である。アメリカ合衆国空軍、あるいは単に合衆国空軍、ほかに米空軍とも呼ばれる。任務は「アメリカ合衆国を防衛し、航空宇宙戦力によってその国益を守ること」である。.

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アルゴリズム

フローチャートはアルゴリズムの視覚的表現としてよく使われる。これはランプがつかない時のフローチャート。 アルゴリズム(algorithm )とは、数学、コンピューティング、言語学、あるいは関連する分野において、問題を解くための手順を定式化した形で表現したものを言う。算法と訳されることもある。 「問題」はその「解」を持っているが、アルゴリズムは正しくその解を得るための具体的手順および根拠を与える。さらに多くの場合において効率性が重要となる。 コンピュータにアルゴリズムをソフトウェア的に実装するものがコンピュータプログラムである。人間より速く大量に計算ができるのがコンピュータの強みであるが、その計算が正しく効率的であるためには、正しく効率的なアルゴリズムに基づいたものでなければならない。.

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アプリケーションプログラミングインタフェース

アプリケーションプログラミングインタフェース(、)とは、広義の意味ではソフトウェアコンポーネントが互いにやりとりするのに使用するインタフェースの仕様である。 APIには、サブルーチン、データ構造、オブジェクトクラス、変数などの仕様が含まれる。APIには様々な形態があり、POSIXのような国際規格、マイクロソフトのWindows APIのようなベンダーによる文書、プログラミング言語のライブラリ(例えば、C++のStandard Template Libraryやなど)がある。 商業的に使われる狭義の意味ではOSやミドルウェアやWebサービス等サービスを利用するアプリケーション(Application)を作成する(Programming)ためのインターフェース(Interface)である。こちらの意味ではサービスから提供されないStandard Template Libraryなど言語の標準ライブラリーは含まない。 APIはApplication Binary Interface (ABI) とは異なる。APIはソースコードベースだが、ABIはバイナリインタフェースである。例えば、POSIXはAPIだが、Linux Standard Base (LSB) はABIである(LSBはいろいろな規定の集合なので、正確には「LSBには、ABIにまで踏み込んでいる部分もある」)。.

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アドバンスト・マイクロ・デバイセズ

アドバンスト・マイクロ・デバイセズ(Advanced Micro Devices, Inc.

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アドレス空間

情報処理において、アドレス空間 (Address Space) とは、メモリアドレスが意味を成すコンテキストを定義したもの。あるいは、一連のメモリアドレスによってアクセス可能なメモリ空間を意味する。 メモリアドレスはコンピュータのメモリ内の物理的位置を識別するものであり、住所とある意味で類似している。アドレスはデータが格納されている位置を指すが、それはちょうど人間の住所がその人の居住地を指すのと同じである。人間の住所とのアナロジーで言えば、「アドレス空間」とは、町や市や国といったある範囲の地域に対応すると考えることができる。2つのアドレスが数値的に同じでも、それぞれ異なるアドレス空間内のアドレスであれば、異なる位置を指していると言える。これは2つの市に「××町○丁目△-□」という住所が存在したとき、それらが別の場所を指すのと同じことである。 アドレス空間の例:.

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アウト・オブ・オーダー実行

アウト・オブ・オーダー実行(-じっこう、out-of-order execution)とは、高性能プロセッサにおいてクロックあたりの命令実行数(IPC値)を増やし性能を上げるための手法の1つで、機械語プログラム中の命令の並び順に依らず、データなどの依存関係から見て処理可能な命令について逐次開始・実行・完了させるものである。頭文字で'OoO'あるいは'O-o-O'とも書かれる。「順序を守らない実行」の意である。 プロセッサの設計と実装において、命令レベルの並列性(Instruction-level parallelism; ILP)を高めることは1つの目標でありスーパースケーラにより1サイクルあたり2命令を越えることが可能になったが、フォンノイマンアーキテクチャの前提である逐次実行が、並列化を施す上での障壁となる。アウト・オブ・オーダー実行(以下、OoO)は、結果(意味)に影響を与えないことを保証しながら可能な限り順序に従わずどんどん実行することにより、複数命令の同時実行の可能性を広げる最適化手法の1つである。 アウト・オブ・オーダー実行に対して、順序通り実行することを、イン・オーダー実行と言う。.

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インテル

インテル(英:Intel Corporation)は、アメリカ合衆国カリフォルニア州に本社を置く半導体素子メーカーである。 社名の由来はIntegrated Electronics(集積されたエレクトロニクス)の意味である。.

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インターネット

インターネット(internet)は、インターネット・プロトコル・スイートを使用し、複数のコンピュータネットワークを相互接続した、グローバルな情報通信網のことである。 インターネットは、光ファイバーや無線を含む幅広い通信技術により結合された、地域からグローバルまでの範囲を持つ、個人・公共・教育機関・商用・政府などの各ネットワークから構成された「ネットワークのネットワーク」であり、ウェブのハイパーテキスト文書やアプリケーション、電子メール、音声通信、ファイル共有のピア・トゥ・ピアなどを含む、広範な情報とサービスの基盤となっている。.

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インターネット・プロトコル・スイート

インターネット・プロトコル・スイート(Internet protocol suite)は、インターネットおよびインターネットに接続する大多数の商用ネットワークで利用できる通信規約(通信プロトコル)一式である。インターネット・プロトコル・スイートは、インターネットの黎明期に定義され、現在でも標準的に用いられている2つのプロトコル、Transmission Control Protocol (TCP) とInternet Protocol (IP) にちなんで、TCP/IPプロトコル・スイートとも呼ばれる。今日のIPネットワーキングは、1960年代と1970年代に発展し始めたLocal Area Network (LAN) とインターネットの開発が統合されたものである。それは1989年のティム・バーナーズ=リーによるWorld Wide Webの発明と共にコンピュータ及びコンピュータネットワークに革命をもたらした。 インターネット・プロトコル・スイート(類似した多くのプロトコル群)は、階層の一式として見ることができる。各層はデータ転送に伴い生じる一連の問題を解決し、下位層プロトコルのサービスを使用する上位層プロトコルに明確なサービスを提供する。上位層は利用者と論理的に近く、より理論的なデータを処理する。また最終的に物理的に転送できる形式へデータを変換するため、下位層プロトコルに依存する。そのデータ通信モデルは、TCP/IPモデル(TCP/IP参照モデル・DARPAモデル)と呼ばれ、4つの階層で構成している。この階層的な通信規約の設計をプロトコルスタックと呼ぶことがある。.

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イーサネット

イーサネット (Ethernet) はコンピューターネットワークの規格の1つ。世界中のオフィスや家庭で一般的に使用されている有線のLAN (Local Area Network) で最も使用されている技術規格で、OSI参照モデルの下位2つの層である物理層とデータリンク層に関して規定している。 現代の有線LANは、OSI参照モデルの下位2層に相当するイーサネットとそれ以上の層を規定した「TCP/IPプロトコル」の組み合わせが一般的である。.

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カーネギーメロン大学

ーネギーメロン大学(英語: Carnegie Mellon University)は、ペンシルベニア州ピッツバーグに本部を置くアメリカ合衆国屈指の名門私立研究大学である。1900年に設立され、略称はCMU。大学のモットーは、"My heart is in the work (私の心は仕事の中にある)"(創立者アンドリュー・カーネギー)。 美術・音楽・文学・科学の最終形は、この四つが一つに成っている形である。アンドリュー・カーネギーのこの考えに沿って、アートとテクノロジーのバランスと融合を重んじた高等教育をCMUは現在も精力的に実践していると言える。日本では理工系が強い大学で知られ、CMUの名はマサチューセッツ工科大学(MIT)、カリフォルニア工科大学(CalTech)とともにアメリカの名門工科大学の御三家の一つとしてあまりにも有名。 その一方で藝術、人文・社会科学、公共政策学・情報学、経営学(MBA)の分野においても、常に全米あるいは世界のトップクラスにランキングされているという事実を認識することで、MITやCalTechのように一概に工科大学とは言えない、総合大学としてのCMUの全体像を正しく掴むことができる。著名な賞を受賞したCMU関係者の数も、この全体像を反映した結果となっている。 ノーベル賞20名、チューリング賞12名、エミー賞52名、アカデミー賞10名、トニー賞44名、等々。.

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キャッシュメモリ

ャッシュメモリ は、CPUなど処理装置がデータや命令などの情報を取得/更新する際に主記憶装置やバスなどの遅延/低帯域を隠蔽し、処理装置と記憶装置の性能差を埋めるために用いる高速小容量メモリのことである。略してキャッシュとも呼ぶ。コンピュータは以前から記憶装置や伝送路の性能が処理装置の性能に追いつけず、この差が全体性能に対するボトルネックとされてきた(ノイマンズ・ボトルネック)。そしてムーアの法則に基づく処理装置の加速度的な高性能化により現在ではますますこの差が拡大されている。キャッシュメモリは、記憶階層の観点からこれを解消しようとするものである。 主に、主記憶装置とCPUなど処理装置との間に構成される。この場合、処理装置がアクセスしたいデータやそのアドレス、状態、設定など属性情報をコピーし保持することで、本来アクセスすべき記憶装置に代わってデータを入出力する。通常はキャッシュメモリが自動的にデータ保存や主記憶装置の代替を行うため、基本的にCPUのプログラムなど処理装置側がキャッシュメモリを意識する必要はない。 キャッシュの一般的な概念はキャッシュ (コンピュータシステム)を参照のこと。.

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キャッシュコヒーレンシ

リソースを共有する複数のキャッシュの概念図 キャッシュコヒーレンシ(英: cache coherency)とは、共有リソースに対する複数のキャッシュの一貫性を意味する。キャッシュコヒーレンシはメモリ一貫性の一種である。 複数のクライアントが共有メモリリソースのキャッシュを保持するとき、キャッシュ間のデータの不一致という問題が生じる。この問題は特にマルチプロセッシングシステムのCPU間で顕著である。右図において、上のクライアントがメモリのある部分を以前に読み込んでいてキャッシュ上にコピーを保持しているとき、下のクライアントが同じメモリ部分を更新すると、更新を何らかの方法で伝えない限り上のクライアントのキャッシュの内容は不正となる。キャッシュコヒーレンシはそのような状況に対処し、キャッシュとメモリの間の一貫性を保つことである。.

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クリティカル・パス

リティカル・パス (critical path) とは、バックミンスター・フラーが提唱した概念。もしくは、1981年に出版した同名の著作。 彼の晩年の思想の全体を網羅し、当時の人類が直面しつつある危機を回避し、人類の継続的発展へ舵を切るために、何をどうすれば良いのかその項目、その最短で最も効率的な道筋(=クリティカル・パス)の内容を述べている。 その中で、人類の危機の回避は大多数の人類の犠牲による一部の人類の生き残りではなく、全人類が生活水準を向上させた上で、全ての人が成功することができ、またそこにしかないと主張している。 そのために人々の生活環境を劇的に効率化しつつ、それを地球の太陽エネルギー収支のみで過去の蓄積である資源を消費することなく行うためにデザインサイエンスによる革命を行わなければならないとした。 .

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クリティカルセクション

リティカルセクション(Critical section)とは、計算機上において、単一のリソースに対して、複数の処理が同時期に実行されると、破綻をきたす部分を指す。クリティカルセクションにおいては、排他制御を行うなどしてアトミック性を確保する必要がある。 リソースの同一性が保証されなくなる可能性がある場合は、クリティカルセクションでは常に排他制御を行う必要がある。 クリティカルセクションの排他制御ではデッドロックに注意する必要がある。.

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クレイ

レイ・インコーポレイテッド (Cray Inc.) は、アメリカワシントン州シアトルのスーパーコンピュータ製造企業。その前身であるクレイ・リサーチ (Cray Research, Inc., CRI) は1972年にコンピュータ設計者シーモア・クレイによって設立された。1989年、シーモア・クレイは自身の会社クレイ・コンピュータ (Cray Computer Corporation.

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クロスバースイッチ

バースイッチは、縦方向に並行した複数の通信路と横方向の同様な通信路の交点にスイッチを設け、これらのスイッチ群を制御することで、対向する通信路との専有経路を動的に構築する構造である。クロスバー電話交換機で金属棒が交差している状況から「クロスバー」スイッチと呼ばれるようになった。 このスイッチは、主に以下のような機器で使用されている。.

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グリッド・コンピューティング

リッド・コンピューティングは、インターネットなどの広域のネットワーク上にある計算資源(CPUなどの計算能力や、ハードディスクなどの情報格納領域)を結びつけ、ひとつの複合したコンピュータシステムとしてサービスを提供する仕組みである。提供されるサービスは主に計算処理とデータの保存・利用に大別される。一箇所の計算センターや、一組のスーパーコンピュータでは足りないほどの大規模な計算処理や大量のデータを保存・利用するための手段として開発されている。.

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グスタフソンの法則

タフソンの法則(英: Gustafson's law、Gustafson-Barsis' law としても知られる)は、計算機工学における法則で、「十分に大きな規模の問題は、効率的に並列化して解くことができる」事を示すものである。グスタフソンの法則は、並列化によってプログラムが高速化できる限界を示したアムダールの法則と密接に関係している。本法則は、ジョン・グスタフソンによって1988年に初めて示された。 P がプロセッサの数であり、S がSpeedup、α がプロセスの並列化できない部分であるとすると、下記が成立する。 グスタフソンの法則は、計算機の規模が大きくなると利用可能な計算能力を使い切るほど性能がスケールしないというアムダールの法則に欠けていた部分に対応するものである。グスタフソンの法則では、問題の規模が固定である、また並列プロセッサ上の計算の負荷が一定であるという仮定を取り除き、代わりに固定時間の概念を提唱し、これにより高速化がスケールすることを示した。 アムダールの法則は、作業負荷や問題の規模が一定であることに基づいている。すなわち、プログラムの直列的な部分は、計算機の規模(すなわちプロセッサ数)によらず変化しない。しかし、並列化可能な部分は n 個のプロセッサに平等に分配可能であるとする。アムダールの法則の影響により、研究機関は並列コンパイラを開発し、問題の直列的な部分を減らし、並列システム性能を上げようとするようになった。.

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コンパイラ

ンパイラ(英:compiler)とは、コンピュータ・プログラミング言語の処理系(言語処理系)の一種で、高水準言語によるソースコードから、機械語に(あるいは、元のプログラムよりも低い水準のコードに)変換するプログラムである。.

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コンピュータ

ンピュータ(Computer)とは、自動計算機、とくに計算開始後は人手を介さずに計算終了まで動作する電子式汎用計算機。実際の対象は文字の置き換えなど数値計算に限らず、情報処理やコンピューティングと呼ばれる幅広い分野で応用される。現代ではプログラム内蔵方式のディジタルコンピュータを指す場合が多く、特にパーソナルコンピュータやメインフレーム、スーパーコンピュータなどを含めた汎用的なシステムを指すことが多いが、ディジタルコンピュータは特定の機能を実現するために機械や装置等に組み込まれる組み込みシステムとしても広く用いられる。電卓・機械式計算機・アナログ計算機については各項を参照。.

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コンピュータ・クラスター

ンピュータ・クラスターとは、複数のコンピュータを結合し、クラスター(葡萄の房)のようにひとまとまりとしたシステムのこと。単に「クラスター」または「クラスタリング」とも呼ばれる。1台のコンピュータでは得られないような、強力な計算性能や可用性を得ることができる。コンピュータ・クラスターは、クラスタリングを実現するためのハードウェアやソフトウェアなどにより構成される。但し、ネットワークを介してデータを入力して処理を開始するため、処理開始までの遅延が大きくなる欠点がある。.

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コンピュータグラフィックス

ンピュータグラフィックス(computer graphics、略称: CG)とは、コンピュータを用いて作成される画像である。日本では、和製英語の「コンピュータグラフィック」も使われる。.

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コアダンプ

アダンプ(英語:core dump)は、ある時点の使用中のメモリの内容をそのまま記録したものであり、一般に異常終了したプログラムのデバッグに使われる。最近では、特定のプロセスのメモリイメージ(あるいはその一部)とレジスタの内容などの情報を格納したファイルを指すのが一般的である。しかし、本来は使用中メモリの内容を全てプリントアウトしたものを指した。 その名前は、かつて主記憶用に利用された磁気コアメモリの内容を、ダンプトラックが砂利や小麦などを大量にダンプ(どさっと落とす)するかのようにプリントアウトすることから来ている。 異常終了したプロセスがコアダンプを出力することを、俗に「コアを吐く」という。.

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シェーダー

ェーダー(shader)とは、3次元コンピュータグラフィックスにおいて、シェーディング(陰影処理)を行うコンピュータプログラムのこと。「shade」とは「次第に変化させる」「陰影・グラデーションを付ける」という意味で、「shader」は頂点色やピクセル色などを次々に変化させるもの(より具体的に、狭義の意味で言えば関数)を意味する。.

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ジョン・ヘネシー

ョン・リロイ・ヘネシー(John LeRoy Hennessy、1953年 - )は、ミップス・コンピュータシステムズ社の創立者であり、スタンフォード大学の第10代学長を務めたほか、現在はGoogleの親会社であるAlphabetの会長である。.

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ジョン・コック

ョン・コック(John Cocke, 1925年5月30日 - 2002年7月16日)は、アメリカの計算機科学者であり、特にコンピュータ・アーキテクチャとコンパイラの最適化設計への多大な貢献で知られている。「RISCアーキテクチャの父」とも呼ばれる。.

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ジーン・アムダール

ーン・アムダール(Gene Amdahl、1922年11月16日 -2015年11月10日 )は、アメリカ人のコンピュータアーキテクトで、企業家である。彼の業績はIBMおよび彼の創設した会社(特にアムダール社)における、メインフレームの設計である。並列コンピューティングの基本的な理論としてアムダールの法則がよく知られている。.

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スレッド (コンピュータ)

レッド(thread)とは、CPU利用の単位。プロセスに比べて、プログラムを実行するときのコンテキスト情報が最小で済むので切り替えが速くなる。スレッドは、thread of execution(実行の脈絡)という言葉を省略したものである。 プログラミングの観点からみると、アプリケーションの処理の「実行の脈絡」は1つでないことが多い。これをシングルスレッドで実現しようとするとシグナルやタイマーを駆使してコーディングすることになる。また、複数のプロセスに分割してプロセス間通信で協調動作させるという方法もある。しかし、いずれの場合もそれらの機能を使うための余分な、本来のアルゴリズムと関係ないコーディングが必要となる。スレッドを使用したプログラミングは本来のアルゴリズムに集中しやすくなり、プログラムの構造が改善されるという効果がある。.

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スーパーコンピュータ

ーパーコンピュータ(supercomputer)は、科学技術計算を主要目的とする大規模コンピュータである。日本国内での略称はスパコン。また、計算科学に必要となる数理からコンピュータシステム技術までの総合的な学問分野を高性能計算と呼ぶ。スーパーコンピュータでは計算性能を最重要視し、最先端の技術が積極的に採用されて作られる。.

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スーパースカラー

パイプライン概念図 Alpha プロセッサを搭載 スーパースカラー(superscalar,スーパースケーラ)とは、プロセッサのマイクロアーキテクチャにおける用語で、複数の命令を同時にフェッチし、複数の同種のあるいは異種の実行ユニットを並列に動作させ、プログラムの持つ命令レベルの並列性を利用して性能の向上を図るアーキテクチャである。.

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スケーラビリティ

ーラビリティ(scalability)とは利用者や仕事の増大に適応できる能力・度合いのこと。電気通信やソフトウェア工学において、システムまたはネットワークまたはアルゴリズムの、持つべき望ましい特性の1つで、一種の拡張性である。より具体的には、小規模なシステムを大規模にする場合に、システム全体を交換する方法(建物で例えると大きな物件に引っ越すこと)では無く、リソース(特にハードウェア)の追加によって大規模なものへと透過的に規模拡張できる能力(建物で例えると、増築や別棟を建てること)はスケーラビリティの一種だといえる。リソースの量に比例して全体のスループットが向上するシステムはスケーラブルな(scalable)システムまたはスケーラビリティのあるシステムと呼ばれる。 システムの特性としてのスケーラビリティに一般的な定義を与えるのは難しい。具体的な事例においては、問題としている領域でスケーラビリティを確保するための条件を特定することが必要である。これはデータベース、ルータ、ネットワークなど情報工学の分野において非常に重要なことである。スケーラビリティは分散処理の'''透過性'''の概念と密接なつながりがある。 スケーラビリティの高さは様々な尺度で評価される。例として;規模透過性;位置透過性;異種透過性 がある。スケーラビリティについて議論する際には規模透過性のみを問題にすることも多い。 例えば、スケーラブルなデータベース管理システムではプロセッサやストレージを追加することでより多くのトランザクションを処理できるようにアップグレードでき、またアップグレードをシャットダウンなしに実行できる。 ルーティングプロトコルがネットワークの規模に関してスケーラブルであると言われるのは、Nをネットワーク内のノード数としたときに、各ノードに必要なルーティングテーブルのサイズが O(log N) に従って増大するときである。.

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セマフォ

マフォ(semaphore)とは、計算機科学において、並列プログラミング環境での複数の実行単位(主にプロセス)が共有する資源にアクセスするのを制御する際の、単純だが便利な抽象化を提供する変数または抽象データ型である。 ある資源が何個使用可能かを示す記録と考えればわかりやすく、それにその資源を使用する際や解放する際にその記録を「安全に」(すなわち競合状態となることなく)書き換え、必要に応じて資源が使用可能になるまで待つ操作が結びついている。セマフォは競合状態を防ぐ便利なツールであるが、セマフォを使うことでプログラムにおける競合状態がなくなると保証するものではない。任意個の資源を扱うセマフォをカウンティングセマフォ、値が0と1に制限されている(ロック/アンロック、使用可能/使用不可の意味がある)セマフォをバイナリセマフォと呼ぶ。後者はミューテックスと同等の機能を持つ。 セマフォの概念はオランダ人計算機科学者エドガー・ダイクストラが考案した。今ではさまざまなオペレーティングシステムで採用されている。 「semaphore」の本来の語義は「視覚による通信・信号」全般を指し、腕木通信や、それから派生した鉄道の腕木信号(や自動車の方向指示器)、手旗信号などが含まれる。日本語でのセマフォは、本用途(コンピュータ、プログラミング関連)に限られる。 語源の腕木式信号機.

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ソフトウェアトランザクショナルメモリ

計算機科学において、ソフトウェアトランザクショナルメモリ(software transactional memory, STM)は、データベーストランザクションに似た並行性制御機構であり、並列計算を行う際の共有メモリへのアクセス法である。この機構はロックベースの同期を用いた並行性制御の代替手段として機能し、ノンブロッキングな方法で実装される物もある。ここでいうトランザクションとは、共有メモリに対する一連の読み出しと書き込みを実行するコードを意味する。論理的にはこれらの読み出しと書き込みは、時間的なある一点で行われ、他のトランザクションからはその間の状態は見えない。トランザクションを行うためにハードウェアにサポートさせるアイデア(ハードウェアトランザクショナルメモリ)は、1986年に Tom Knight により論文と特許として出された。そのアイデアを普及させたのが Maurice Herlihy と J.Eliot B. Moss である。1995年、Nir Shavit と Dan Touitou がこのアイデアをソフトウェアのみで行うトランザクショナルメモリ (STM) に拡張した。STM は近年非常に研究が進み、実用的な実装も進展している。.

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ソニー・インタラクティブエンタテインメント

株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント(、略称: SIEI・SIE Inc)は、家庭用ゲーム機(PlayStationシリーズ)、ならびにゲームソフトの開発、製造、販売などを行うソニーグループの企業。旧称、株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント (SCE) 。 100%出資子会社として日本にポリフォニー・デジタルと各地域子会社を持つ。また、グループ統括会社としてアメリカ合衆国のサンマテオにソニー・インタラクティブエンタテインメントLLC(、略称: SIE)を置く。.

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タスク

タ.

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サーバ

ウィキメディア財団のサーバ サーバあるいはサーバー(server)は、サービスを提供するコンピュータである。コンピュータ分野のクライアントサーバモデルでは、クライアントからの要求に対して情報や処理結果を提供する機能を果たす側のコンピュータやソフトウェアを指す。本稿ではこの意味で記載する。 サーバにはファイルサーバ、メールサーバ、Webサーバなど多数の用途や種類がある。更にサーバ用のコンピュータ機器(ハードウェア)などもサーバと呼ぶ場合がある。.

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サーバロードバランス

ーバロードバランシング(Server Load balancing)は、クライアント/サーバネットワークにおいて、クライアントとサーバの間にロードバランサー(負荷分散装置)を設置し、通信アプリケーションの(TCP/UDP)ポート番号をもとに、2台以上のサーバが分散処理を行う、コンピュータシステム。 通常は、サーバはサーバ技術者、ネットワークはネットワーク技術者が相互に依存することなく構築が行われるが、サーバロードバランスにおいては、サーバ構築とネットワーク構築の高度なインテグレーションが必要となる。 サーバのスケーラビリティーが簡単に拡張でき、保守運用コストも圧縮されるので、多くのWebアプリケーションに適している。 負荷分散(英: Load balancing)とは、コンピュータネットワークにおける技法の一種であり、作業負荷を多数のコンピュータ/プロセス/その他のリソースに分散し、リソースの利用効率を高め性能を向上させる手法。一般にロードバランサと呼ばれるシステムを利用する。.

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サーバファーム

ウィキメディア財団のサーバファーム サーバファーム(英: Server farm)とは、多数のサーバを集積したものを意味し、単体のサーバではできない仕事をするのに使われる。データセンターと同義に単に多数のサーバが集まっていることを意味する場合と、負荷分散されたサーバ群で同じサービスを提供することを意味する場合がある。後者の場合、サーバファームには現用サーバとバックアップサーバがあり、現用サーバに障害が発生してもバックアップサーバがその機能を肩代わりして実施するように構成されることが多い。 サーバファームはコンピュータ・クラスターに使われることが多い。サーバファームはスイッチングハブやルーターと共に構成され、コンピュータ・クラスターの他の部分やユーザーとの通信ができるようになっているのが一般的である。最近のスーパーコンピュータは、高性能CPUを搭載したサーバをギガビット・イーサネットやInfiniBand, Myrinet等で相互接続した巨大なサーバファームで構成されることが多い。 サーバファームはホスティングサーバとして使われることも多い。 サーバファームは大企業などでメインフレームの代替あるいは補助として使われることが多くなってきているが、まだメインフレーム並みの信頼性を実現するには至っていない。サーバファームには多数のサーバが集積されるため、個々のマシンの故障は日常茶飯事であり、大規模サーバファームの管理はそれを考慮に入れて行われる。すなわち、冗長構成にしたり、自動フェイルオーバの設定をしたり、迅速な再構成が可能な方式を採用している。 大規模サーバファーム(数千プロセッサ)の性能は設置場所であるデータセンターの冷却システムの性能に制限されることが多く、プロセッサの性能そのものはあまり影響しない。このため、個々のプロセッサのパフォーマンスは重視されず、消費電力当たりのスループットが最も重視される。.

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再構成可能コンピューティング

再構成可能コンピューティング(さいこうせいかのう-、Reconfigurable Computing)は、ソフトウェアの持つ柔軟性とFPGAなどの高度に柔軟な高速コンピューティング構造による高性能ハードウェア処理を組合わせたコンピュータ・アーキテクチャである。一般的なマイクロプロセッサを使った場合との根本的な違いは、制御フローに加えて実際のデータ経路を変更する能力があることである。一方、ASICなどの専用ハードウェアとの主な違いは、再構成可能な構造に動作中でも新たな回路構成を「ロード」することができる適応能力である。.

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共有メモリ

情報処理において共有メモリ(きょうゆう-)とは、複数のプログラムが同時並行的にアクセスするメモリである。.

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Beowulf

Beowulfは、コンピュータ・クラスターを構成する方式の名前で、LinuxやBSD系OSなどのフリーなPC-UNIXを載せたパーソナルコンピュータのクラスターによる高性能計算の実現法である。 "Beowulf"とはあくまで方式に付けられた名称である。Beowulfを構成するに当たってそれぞれ使うソフトウェアは異なり特に必要な要素となるソフトウエアの部品はない。.

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Berkeley Open Infrastructure for Network Computing

Berkeley Open Infrastructure for Network Computing(バークレー オープン インフラストラクチャ フォー ネットワーク コンピューティング)とは、分散コンピューティングプロジェクトのプラットフォームとして開発されたクライアント・サーバ型のソフトウェアである。開発元はカリフォルニア大学バークレー校。略称は BOINC。 SETI@home の運用実績をもとに、より柔軟で汎用的なシステムを目指している。BOINC の公開後、SETI@home は BOINC ベースへと移行し、BOINC を使用しない単独プログラム用 SETI@home は2005年12月に運用を終了した。 BOINCはその開発に際し、アメリカ国立科学財団(NSF)の支援を受けている。(認可番号 AST-0307956 および SPNR 0138346).

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Blue Gene

Blue Gene/Lの1ラック Blue Gene/Lの構成図。この図のCabinetが1ラックに相当する。 Blue Gene(ブルージーン)はIBMのスーパーコンピュータプロジェクトである。 Blue Geneプロジェクトは1999年に発表され、第1世代はBlue Gene/L、第2世代はBlue Gene/P、第3世代はBlue Gene/Qである。Blue GeneはPowerPC系のプロセッサを多数使用したHPCクラスタで、TOP500やGreen500、HPCCアワードなどのスーパーコンピュータ性能ランキングの上位を占めている。 IBMでは1997年にチェスの世界王者ガルリ・カスパロフに勝利した「Deep Blueの子孫」と称している.

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Cell Broadband Engine

Cell Broadband Engine(セル ブロードバンド エンジン、略称: Cell/B.E.、Cell、CBE)は、ソニー・コンピュータエンタテインメント (SCE) 、ソニー、IBM、東芝によって開発されたPowerPCアーキテクチャベースの64ビットRISCマイクロプロセッサである。 Emotion Engineの実質的な後継。ソニーやIBMは本プロセッサの後継を発表していないが、東芝は後継としてレグザエンジンCEVO(CEVOはCell Evolutionの意)を開発している。.

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C言語

C言語(シーげんご)は、1972年にAT&Tベル研究所のデニス・リッチーが主体となって開発したプログラミング言語である。英語圏では単に C と呼んでおり、日本でも文書や文脈によっては同様に C と呼ぶことがある。.

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Communicating Sequential Processes

Communicating Sequential Processes(CSP)とは、並行性に関するプロセス計算の理論のひとつである.

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CPU

Intel Core 2 Duo E6600) CPU(シーピーユー、Central Processing Unit)、中央処理装置(ちゅうおうしょりそうち)は、コンピュータにおける中心的な処理装置(プロセッサ)。 「CPU」と「プロセッサ」と「マイクロプロセッサ」という語は、ほぼ同義語として使われる場合も多いが、厳密には以下に述べるように若干の範囲の違いがある。大規模集積回路(LSI)の発達により1個ないしごく少数のチップに全機能が集積されたマイクロプロセッサが誕生する以前は、多数の(小規模)集積回路(さらにそれ以前はディスクリート)から成る巨大な電子回路がプロセッサであり、CPUであった。大型汎用機を指す「メインフレーム」という語は、もともとは多数の架(フレーム)から成る大型汎用機システムにおいてCPUの収まる主要部(メイン)、という所から来ている。また、パーソナルコンピュータ全体をシステムとして見た時、例えば電源部が制御用に内蔵するワンチップマイコン(マイクロコントローラ)は、システム全体として見た場合には「CPU」ではない。.

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Cray-1

ドイツ博物館に保管されているCray-1 EPFLのCray-1 Cray-1(クレイ ワン)は、シーモア・クレイ率いるクレイ・リサーチ社が設計したベクトル型スーパーコンピュータである。この種類のコンピュータの基本構成を確立し、当時世界最高速であった。最初のCray-1システムはロスアラモス国立研究所に 1976年に納入された。Cray-1のアーキテクトはシーモア・クレイ、主任技術者はクレイ・リサーチの共同創設者であるレスター・デーヴィスだった。.

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CUDA

CUDA(Compute Unified Device Architecture:クーダ)とは、NVIDIAが開発・提供している、GPU向けの汎用並列コンピューティングプラットフォーム(並列コンピューティングアーキテクチャ)およびプログラミングモデルである。専用のC/C++コンパイラ (nvcc) やライブラリ (API) などが提供されている。なおNVIDIA製GPUにおいては、OpenCL/DirectComputeなどの類似APIコールは、すべて共通のGPGPUプラットフォームであるCUDAを経由することになる。.

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競合状態

合状態(きょうごうじょうたい、Race Condition、レースコンディション、またはRace Hazard、レースハザード)は、システムや処理過程の問題であり、処理過程の出力結果がイベントなどの順序やタイミングと予期しない(かつ危険な)依存関係にある場合をいう。本来の意味は、2つの電気信号が競合していずれかが出力に影響を与える状態である。 競合状態は設計の不十分な電子工学システム、特に論理回路で発生するが、コンピュータソフトウェアでもよく発生する。.

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線型代数学

線型代数学(せんけいだいすうがく、linear algebra)とは、線型空間と線型変換を中心とした理論を研究する代数学の一分野である。現代数学において基礎的な役割を果たし、幅広い分野に応用されている。また、これは特に行列・行列式・連立一次方程式に関する理論を含む。線形などの用字・表記の揺れについては線型性を参照。 日本の大学においては、多くの理系学部学科で解析学(微分積分学)とともに初学年から履修する。なお、高校教育においては平成27年度からの新課程では行列の分野が除外されている。.

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疎結合クラスター

結合クラスター(そけつごうクラスター)とは、コンピュータ・クラスター配下のサーバ(ノードと呼ぶ)群の間で共有するシステムリソース(メモリ/ディスク/CPUなど)を持たない、非共有型クラスターの事を呼ぶ。 多くの場合、情報の共有に必要なメッセージング機能を搭載し、必要な通知のみを送り合う。 そのため、各ノードが単独に動作する様に見え、クラスター配下に追加するノード数に合わせてスケーラブルに性能が向上し易い。一方、実際はその上流にてシステムの統合性を確保している事が多く、上流側に配置される機器の制御を工夫する必要がある。 例を挙げれば、コンシューマサイトのWebサーバ群であり、制御する上位層としてはロードバランサとなる。 また、PCクラスタにより実現される科学技術計算システムも該当する。.

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DirectCompute

Microsoft DirectCompute (マイクロソフト・ダイレクトコンピュート) は、Microsoft Windows OS上で"General-Purpose computing on Graphics Processing Unit" (GPGPU) をサポートするためのアプリケーション・プログラミング・インターフェイス(API)の1つである。.

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静電容量

静電容量(せいでんようりょう、)は、コンデンサなどの絶縁された導体において、どのくらい電荷が蓄えられるかを表す量である。電気容量(でんきようりょう、)、またはキャパシタンスとも呼ばれる。.

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行列

数学の線型代数学周辺分野における行列(ぎょうれつ、matrix)は、数や記号や式などを行と列に沿って矩形状に配列したものである。行の数と列の数が同じ行列はが成分ごとの計算によって与えられる。行列の積の計算はもっと複雑で、2 つの行列がかけ合わせられるためには、積の左因子の列の数と右因子の行の数が一致していなければならない。 行列の応用として顕著なものは一次変換の表現である。一次変換は のような一次関数の一般化で、例えば三次元空間におけるベクトルの回転などは一次変換であり、 が回転行列で が空間の点の位置を表す列ベクトル(1 列しかない行列)のとき、積 は回転後の点の位置を表す列ベクトルになる。また 2 つの行列の積は、2 つの一次変換の合成を表現するものとなる。行列の別な応用としては、連立一次方程式の解法におけるものである。行列が正方行列であるならば、そのいくつかの性質は、行列式を計算することによって演繹することができる。例えば、正方行列が正則であるための必要十分条件は、その行列式の値が非零となることである。固有値や固有ベクトルは一次変換の幾何学に対する洞察を与える。行列の応用は科学的な分野の大半に及び、特に物理学において行列は、電気回路、光学、量子力学などの研究に利用される。コンピュータ・グラフィックスでは三次元画像の二次元スクリーンへの投影や realistic-seeming motion を作るのに行列が用いられる。は、古典的な解析学における微分や指数関数の概念を高次元へ一般化するものである。 主要な数値解析の分野は、行列計算の効果的なアルゴリズムの開発を扱っており、主題は何百年にもわたって今日では研究領域も広がっている。行列の分解は、理論的にも実用的にも計算を単純化するもので、アルゴリズムは正方行列や対角行列などといった行列の特定の構造に合わせて仕立てられており、有限要素法やそのほかの計が効率的に処理される。惑星運動論や原子論では無限次行列が現れる。関数のテイラー級数に対して作用する微分の表現行列は、無限次行列の簡単な例である。.

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解析機関

バベッジ自身が組み立てた解析機関の一部の試作品http://www.sciencemuseum.org.uk/objects/computing_and_data_processing/1878-3.aspx ''Babbage's Analytical Engine, 1834-1871. (Trial model)'' -Science Museum, London。サイエンス・ミュージアム(ロンドン) 解析機関(かいせききかん、analytical engine)は、イギリス人数学者チャールズ・バベッジが設計した、蒸気機関で動くはずだった機械式汎用コンピュータであり、コンピュータの歴史上、重要なステップを刻んだ。 バベッジが解析機関についてはじめて記述したのは1837年であるが、1871年の死去直前まで設計を続けた。資金や政治、法律などの問題があり、この機械は実際には製作されなかった。論理的に解析機関に匹敵する機能を持つ汎用コンピュータは、1940年代にやっと現実のものとなったのである。 この機械はしばしば、当時の工作精度のため製作できなかった、とされる。これはバベッジが機関のための精度が足りないとしていたためもある。しかし、息子のヘンリー・バベッジや現代のサイエンス・ミュージアムによる部分的構築によって、必要なだけの工作精度はあったことが確認されている(特に、現代の再現では、当時の工作機械についての考証のうえで行われている) 。そのため、資金と政府の支援があれば、工作機械の精度に関しては、当時でも製作できたのではないかとされる。ただし、必要な精度がどれだけであるか、といった工学的な考え方は当時まだ無かったことも考慮する必要がある。.

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計算モデル

計算モデル(model of computation)とは、人工的な計算機を含め、計算・推論・証明といった行為を理論的・抽象的に考察するための数理モデルのことである。計算模型とも。 また、抽象機械(abstract machine)と言った場合、主にオートマトン理論での計算システムの理論的モデルを意味する。 計算過程の抽象化は計算機科学と計算機工学で一般に使われる手法である。 計算モデルのもうひとつの定義として、複雑系をコンピュータシミュレーションで研究する際に、自然現象を計算できるようにモデル化したものも意味する。 計算理論において、抽象機械はアルゴリズムの計算可能性や計算複雑性に関する思考実験で使われることが多い。 典型的な抽象機械はチューリングマシンに代表される、入力と出力を定義し、入力から出力を生成するための可能な操作を定義したものである。 より現実の計算機に近づけた機械の定義には命令セット、レジスタ、メモリモデルなども含まれる。現在の一般的なコンピュータ(要するにいわゆるノイマン型)を抽象化した計算モデルとしてはRAMモデルがある。これはインデックス付きのメモリに対してランダムにアクセス可能な計算モデルである。キャッシュメモリが一般化し、そのヒット率が性能に与える影響が大きくなってくると、メモリの階層を前提とした計算モデルが重要となってきた。 ハードウェアとして実装されていない(実装する予定のない)マイクロプロセッサの設計も一種の抽象機械である。特にインタプリタの形式でソフトウェアとして実装されている抽象機械を仮想機械と呼ぶ。 抽象機械を使用することで、実際にシステムを組み立てることなく時間、メモリ使用量など特定の操作の実行に要するリソースを計算で求めることが可能である。.

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計算機工学

計算機工学(けいさんきこうがく、英語:Computer Engineering、コンピュータ工学)は、計算機科学と、電子工学などのコンピュータの実現に必要となる工学分野を組み合わせた学問分野である。たとえば、コンピュータの設計者は、ハードウェアやソフトウェアについての科学やそれらの統合に関しての他に、ある程度の電子工学などの知識を必要とする(さらには冷却などについても考える必要があるかもしれない)。従って、電子工学の中でも、いわゆる「弱電」を主とし、電気工学寄りな部分(いわゆる「強電」)や物理学的側面には、一般には重きを置かない(たとえばスーパーコンピューティングのための高速素子の研究など、例外もある)。計算機工学の中心はコンピュータの設計に関する部分であり、マイクロプロセッサからスーパーコンピュータまでの回路設計やシステム設計を含む。また、それだけでなくコンピュータシステムを様々なシステムに組み込む(組込みシステム)ことも計算機工学の一部である。例えば、自動車にはコンピュータやデジタル機器がいくつも搭載されている。 計算機工学に含まれるタスクとして、リアルタイムマイクロコントローラ向けの組込みソフトウェア開発、VLSIチップ設計、アナログセンサー関連、プリント基板設計、オペレーティングシステム設計などがある。ロボットはコンピュータと様々な電気的システムを活用するため、計算機工学者がロボット工学を研究することも多い。.

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記憶装置

GB SDRAM。一次記憶装置の例 GB ハードディスクドライブ(HDD)。コンピュータに接続すると二次記憶装置として機能する SDLT テープカートリッジ。オフライン・ストレージの例。自動テープライブラリで使う場合は、三次記憶装置に分類される 記憶装置(きおくそうち)は、コンピュータが処理すべきデジタルデータをある期間保持するのに使う、部品、装置、電子媒体の総称。「記憶」という語の一般的な意味にも対応する英語としてはメモリ(memory)である。記憶装置は「情報の記憶」を行う。他に「記憶装置」に相当する英語としてはストレージ デバイス(Storage Device)というものもある。.

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超並列マシン

超並列マシン (ちょうへいれつマシン、Massively parallel machine) は1990年代から台頭してきた、並列計算機の中で規模の大きなもの(CPU数の多いもの)を言う。大規模クラスターマシン、大規模ワークステーションクラスター、地球シミュレーターなども超並列マシンの範疇に入れることができる。時代と共に並列度は大きくなり、CPU性能は向上するため、何個以上のCPU数(或いは性能)で超並列であるというはっきりとした定義はない。 超並列マシンは分散メモリ型のコンピュータシステムであり、多数のノードから構成され、各ノードは基本的に独立したコンピュータとなっている。本来の超並列マシンはnCUBEやコネクションマシンなどのように、ほとんどのノードがCPUとメモリとノード間接続用の通信ポートのみで構成されるものであった。ノード間通信にはMPIのような標準的なプロトコルを使用してメッセージをやり取りする。2005年現在のスーパーコンピュータはほとんどが超並列マシンである。超並列マシンの性能は、実行しようとするアプリケーションの並列性と、スレッド間の通信量に左右される。アプリケーションの並列性が高ければ多くのノードに展開して並列実行できるため、性能向上が期待できる。しかし、共有メモリ型と異なり、あるスレッドの実行結果をメモリに置くだけでは他のスレッドからは見えないため、通信が必要となる。したがって、計算途中に他のスレッドの結果を待ち合わせなければならないようなアプリケーションではノード数に比例した性能向上は期待できない。超並列マシンでの計算性能の向上は研究の活発な領域である。.

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超立方体

4次元超立方体 超立方体(ちょうりっぽうたい、hypercube)とは、2次元の正方形、3次元の立方体、4次元の正八胞体を各次元に一般化した正多胞体である。なお、0次元超立方体は点、1次元超立方体は線分である。 正測体(せいそくたい)、γ体(ガンマたい)とも言い、n 次元超立方体を \gamma_n と書く。 正単体、正軸体と並んで、5次元以上での3種類の正多胞体の1つである。 単に超立方体と言った場合は特に四次元の超立方体(tesseract)を指すこともある。 右図は、四次元超立方体を二次元に投影した図である。立方体を二次元に投影した場合と同様に、各辺の長さや成す角度は歪んでいるが、実際の辺の長さはすべて等しく、角も直角である。胞(立方体)の数は、投影図において外側の大きな立方体、内側の立方体、これら2つの対応する面をそれぞれ結ぶ(対応する稜線を4つ選ぶ)部分に6つあり、胞は計8つである。.

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電圧

電圧(でんあつ、voltage)とは直観的には電気を流そうとする「圧力のようなもの」である-->。単位としては, SI単位系(MKSA単位系)ではボルト(V)が使われる。電圧を意味する記号には、EやVがよく使われる。 電圧は電位差ないしその近似によって定義される。 電気の流れに付いては「電流」を参照の事。.

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集積回路

SOPパッケージに封入された標準ロジックICの例 集積回路(しゅうせきかいろ、integrated circuit, IC)は、主としてシリコン単結晶などによる「半導体チップ」の表面および内部に、不純物の拡散による半導体トランジスタとして動作する構造や、アルミ蒸着とエッチングによる配線などで、複雑な機能を果たす電子回路の多数の素子が作り込まれている電子部品である。多くの場合、複数の端子を持つ比較的小型のパッケージに封入され、内部で端子からチップに配線されモールドされた状態で、部品・製品となっている。.

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逐次一貫性

逐次一貫性 (sequential consistency)は並行プログラミングにおける一貫性モデルの一種である。「どのような実行結果も、すべてのプロセッサがある順序で逐次的に実行した結果と等しく、かつ、個々のプロセッサの処理順序がプログラムで指定された通りであること」と定義されている。 同じメモリー部分(ページ、仮想オブジェクト、セル等)に対する書き込み操作がすべてのノードにおいて同じ順序で観測されるならば、例えその順序が実際に操作が行われた時間順序とは異なっていたとしても、そのシステムでは逐次一貫性が保証される。 逐次一貫性は厳密な一貫性(strict consistency)(これはすべての操作が発行された順序で実行されることを求める。ただし、分散並列システムでは大域的な時間を決定することができないので、実現不能である。)よりも緩やかな一貫性モデルである。.

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Folding@home

Folding@home(FAH、フォールディング・アット・ホーム)は、2000年10月から北アメリカのスタンフォード大学を中心に行われている分散コンピューティングプロジェクトおよび、それに使用されているコンピュータプログラム。 たんぱく質の折りたたみ構造を解析することで、これに関係する様々な疾病(アルツハイマー病、がん、パーキンソン病、狂牛病など)の治療に役立てるのが目的。このプログラムをダウンロードし、パーソナルコンピュータなどで動作させると研究に必要な計算が行われ、その計算結果がインターネットを通じてスタンフォード大学に送られる。また、このプロジェクトではCPUだけでなく、GPGPUによる処理も行う事が出来る。.

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FPGA

Altera Stratix IV GX FPGA FPGA(field-programmable gate array)は、製造後に購入者や設計者が構成を設定できる集積回路であり、広義にはPLD(プログラマブルロジックデバイス)の一種である。現場でプログラム可能なゲートアレイであることから、このように呼ばれている。.

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GPGPU

GPGPU(General-purpose computing on graphics processing units; GPUによる汎用計算)とは、GPUの演算資源を画像処理以外の目的に応用する技術のことである 。.

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Graphics Processing Unit

Graphics Processing Unit(グラフィックス プロセッシング ユニット、略してGPU)は、リアルタイム画像処理に特化した演算装置ないしプロセッサである。グラフィックコントローラなどと呼ばれる、コンピュータが画面に表示する映像を描画するための処理を行うICから発展した。特にリアルタイム3DCGなどに必要な、定形かつ大量の演算を並列にパイプライン処理するグラフィックスパイプライン性能を重視している。現在の高機能GPUは高速のVRAMと接続され、グラフィックスシェーディングに特化したプログラマブルな演算器(シェーダーユニット)を多数搭載している。さらにHPC分野では、CPUよりも並列演算性能にすぐれたGPUのハードウェアを、より一般的な計算に活用する「GPGPU」がさかんに行われるようになっており、そういったセクター向けに映像出力端子を持たない専用製品も多く現れている。 NVIDIA製のGPU - GeForce 6600 GT.

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Haskell

Haskell(ハスケル)は非正格な評価を特徴とする純粋関数型プログラミング言語である。名称は数学者であり論理学者であるハスケル・カリーに由来する。.

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HyperTransport

HyperTransport(ハイパートランスポート、HT)は、AMDが提唱したPoint to Point式の汎用接続技術。 以前はLightning Data Transport (LDT) と呼ばれていたものである。双方向、シリアル/パラレル、広帯域、低遅延を特徴とするコンピュータバスであり、2001年4月2日に導入された。 この技術はx86プロセッサではAMDとトランスメタ、MIPSアーキテクチャではPMC-Sierra、Broadcom、Raza Microelectoronics、PCチップセットではAMD、NVIDIA、VIA、SiS、ULi/ALi、HP、サーバではHP、サン・マイクロシステムズ、IBM、IWill、ストレージでは、Network Appliance、ハイパフォーマンスコンピューティングではクレイ、Newisys、PathScale、ルーターではシスコシステムズが用いている。 HyperTransportコンソーシアムがHyperTransportテクノロジの普及と開発に努めている。.

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IBM

IBM(アイビーエム、正式社名: International Business Machines Corporation)は、民間法人や公的機関を対象とするコンピュータ関連製品およびサービスを提供する企業である。本社はアメリカ合衆国ニューヨーク州アーモンクに所在する。世界170カ国以上で事業を展開している。.

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IBM 704

NASAの IBM 704 (1957) LLNL.) IBM 704はIBMが1954年4月に発表したコンピュータ。浮動小数点数演算ハードウェアを量産機として世界で初めて採用した。704 は IBM 701 のアーキテクチャと実装を大幅に強化したもので、互換性はない。.

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IEEE

IEEE(アイ・トリプル・イー、The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)は、アメリカ合衆国に本部を持つ電気工学・電子工学技術の学会である。.

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ILLIAC IV

ILLIAC IV 回路基板群のクローズアップ ILLIAC IV(イリアック・フォー)は、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の一連の研究から生み出された最後のコンピュータである。パターソン&ヘネシーは本機を「間違いなく、スーパーコンピューター・プロジェクトの歴史上で最も不名誉なものであろう。」としている。ILLIAC IV の設計の鍵は、256 プロセッサによる高い並列性で、後にSIMDと呼ばれる、同時に多数のデータセットを処理することを指向していた。マシンは十年の開発期間を経て1975年に完全に稼働した。.

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Intel Core

Intel Coreは、インテルが製造するx86アーキテクチャのマイクロプロセッサのうち、メインストリームからハイエンドPC向けのCPUに与えられるブランド名である。 Coreプロセッサのラインナップには、最新のIntel Core i9、Core i7、Core i5、Core i3、Core Mプロセッサ(しばしばCore i シリーズ、Coreプロセッサ・ファミリなどと称される)と、その前世代のCore 2 Solo、Core 2 Duo、Core 2 Quad、Core 2 Extreme(Intel Core2の項目を参照)、初代となるIntel Core Solo、Core Duoが含まれる。.

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Intel Core 2

Intel Core 2(インテル コア ツー)はインテルが2006年7月27日に発表した、x86命令セットを持つCPU用のマイクロプロセッサ。 元々はモバイル向けとして開発され、そこからデスクトップ、ワークステーション、サーバ向けの製品が派生的に開発されている。そのため、Coreマイクロアーキテクチャ内での世代を表す開発コードネームは、モバイル向けの標準ダイのものが用いられる。しかしそれぞれの用途向けであっても内容的にはほぼ同じであり、先行して開発が進んでいたモバイル向けにそれぞれの用途向けの機能が追加されていったり、組み込まれた機能を無効化することでそれぞれの用途向けに作り分けられている。 2008年の第4四半期より出荷が始まったCore i7をはじめとする、Nehalemマイクロアーキテクチャの各CPUに順次置き換えられた。.

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LaTeX

(ラテック、ラテフ)とは、レスリー・ランポートによって開発されたテキストベースの組版処理システムである。電子組版ソフトウェア TeX にマクロパッケージを組み込むことによって構築されており、単体の に比べて、より手軽に組版を行うことができるようになっている。\LaTeX と表記できない場合は“LaTeX”と表記する。 なお、 を基にアスキーが日本語処理に対応させたものとして日本語 が、さらに縦組み処理にも対応させたものとして pLaTeX がある。 専門分野にもよるが、学術機関においては標準的な論文執筆ツールとして扱われている。.

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Local Area Network

Local Area Network(ローカル・エリア・ネットワーク)とは、広くても一施設内程度の規模で用いられるコンピュータネットワークのこと。その頭文字をつづったLAN(ラン)と書かれる場合も多い。一般家庭、企業のオフィスや研究所、工場等で広く使用されている。.

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Lock-freeとWait-freeアルゴリズム

Lock-freeとWait-freeアルゴリズムとは、共有データにロックをかけてアクセスを防ぐアルゴリズムとは違い、複数のスレッドが同時並行的に、ある対象データを壊すことなしに読み書きすることを可能にするアルゴリズムである。Lock-free とはスレッドがロックしないことを意味しており、全てのステップにおいてシステムが必ず進行する。これはLock-free ではミューテックスやセマフォといった、排他制御のためのプリミティブを使ってはならないことを意味する。なぜならロックを持っているスレッドの実行が中断した場合、全体の進行を阻止しうるからである。Wait-free とは、他のスレッドの動作に関係なく、スレッドがいかなる操作も有限のステップで操作を完了させられることを指す。あるアルゴリズムがLock-freeであるがWait-freeでないことはありうる。Wait-free なアルゴリズムは Lock-free である。.

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MESIプロトコル

MESIプロトコル(別名、イリノイ・プロトコル)とは、マルチプロセッサシステムでメモリやキャッシュメモリの同期をとるキャッシュコヒーレンシとメモリ一貫性のプロトコルであり、ライトバック方式のキャッシュで広く使われている。イリノイ・プロトコルという別名はイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校で開発されたことに由来する。 インテルは、「486プロセッサで以前から使われていたライトスルーキャッシュに加えて、より効率的なライトバックキャッシュをサポートする」としてPentiumプロセッサでMESIプロトコルを採用した。そのためパーソナルコンピュータでも広く使われている。.

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Message Passing Interface

Message Passing Interface(メッセージ パッシング インターフェース、MPI)とは、 並列コンピューティング利用するための標準化された規格である。実装自体を指すこともある。 複数のCPUが情報をバイト列からなるメッセージとして送受信することで協調動作を行えるようにする。自由に使用できる実装としてはMPICHが有名である。他にも商用ベンダなどによる独自の実装が存在する。 ライブラリレベルでの並列化であるため、言語を問わず利用でき、プログラマが細密なチューニングを行えるというメリットがある一方、利用にあたっては明示的に手続きを記述する必要があり、ロックの対処などもプログラマ側が大きな責任をもたなければならない。 業界団体や研究者らのメンバからなる MPI Forum によって規格が明確に定義されているため、ある環境で作成したプログラムが他の環境でも動作することが期待できる。.

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MIMD

225px MIMD(Multiple Instruction stream, Multiple Data stream)とは、コンピューティングにおいて並列性を達成するのに使われる技法の一種。MIMD型のマシンは、独立して機能する複数のプロセッサを持つ。任意の時点で、異なるプロセッサは異なる命令を使って異なるデータを処理している。MIMDアーキテクチャは様々な分野で応用されており、CAD/CAM、シミュレーション、モデリング、通信スイッチなどに使われている。MIMD型マシンは、共有メモリ型と分散メモリ型に分類される。この分類は、MIMD型マシンのプロセッサがどのようにメモリにアクセスするかに着目したものである。共有メモリ型マシンは、単純なバスを使ったものや、階層型のバスを使ったものがある。分散メモリ型マシンは、ハイパーキューブ型やメッシュ型の相互接続ネットワークを使うことが多い。.

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MISD

フリンの分類におけるMISD MISD (Multiple Instruction stream, Single Data stream) は、並列コンピューティングアーキテクチャの一種であり、多数の機能ユニットが同じデータに対して異なる操作を同時に行う。パイプライン処理はその一例とされるが、パイプラインの各ステージでデータに操作が加えられているので、厳密にはMISDではないとも言われる。フォールトトレラントコンピュータは、障害を検出して対処するため、複数の機能ユニットが同じ操作を同時に行うが(レプリケーションの一種)、これをMISDの一種とする場合もある。MISDアーキテクチャの実例は滅多になく、MIMDやSIMDの方が一般的な並列処理には適している。特に、MIMDやSIMDはMISDに比べてスケーラビリティが良く、計算リソースを効率的に利用できる。 シストリックアレイをMISD構造の例に挙げる者もいる。.

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NUMA

NUMA(Non-Uniform Memory Access、ヌマ)とは、共有メモリ型マルチプロセッサコンピュータシステムのアーキテクチャのひとつで、複数プロセッサが共有するメインメモリへのアクセスコストが、メモリ領域とプロセッサに依存して均一でないアーキテクチャである。.

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NVIDIA

NVIDIA Corporation(エヌビディアコーポレーション)は、アメリカ合衆国カリフォルニア州サンタクララにある半導体メーカー。コンピュータのグラフィックス処理や演算処理の高速化を主な目的とするGPU(グラフィックス・プロセッシング・ユニット)を開発し販売する。 デスクトップパソコンやノートパソコン向けのGPUであるGeForceシリーズ、プロフェッショナル向けでワークステーションに搭載されるQuadroやNVSシリーズで有名だが、スーパーコンピュータ向けの演算専用プロセッサであるTesla(テスラ)や、携帯電話やスマートフォン・タブレット端末向けのSoC(システム・オン・チップ)であるTegra(テグラ)の開発販売も手掛ける。日本法人は東京都港区赤坂にある。 NV1 搭載ボード.

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NVIDIA GeForce

GeForce(ジーフォース)は、NVIDIAが製造販売するGraphics Processing Unit (GPU) の製品群ブランド名である。 1999年に発表されたGeForce 256を筆頭に、競合するアドバンスト・マイクロ・デバイセズ (AMD) のRadeonと共にパーソナルコンピュータにおけるグラフィックス・テクノロジーを先導している。2017年12月現在の主力はGeForce 10シリーズである。.

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NVIDIA Quadro

Quadro(クアドロ)は、NVIDIA社のグラフィックスアクセラレータ (GPU) の製品群のひとつである。 SGI VPro VR3 (Quadro) ELSA GLoria II Pro (Quadro).

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NVIDIA Tesla

NVIDIA Tesla GPU NVIDIA Tesla はNVIDIAのHPC向けGPU製品シリーズ。GeForceやQuadroをベースとしており、NVIDIA初のGPGPU専用製品である。.

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OpenCL

OpenCL(オープンシーエル、)は、OpenCL C言語による、マルチコアCPUやGPU、Cellプロセッサ、DSPなどによる異種混在の計算資源(ヘテロジニアス環境、ヘテロジニアス・コンピューティング、)を利用した並列コンピューティングのためのクロスプラットフォームなフレームワークである。用途には高性能計算サーバやパーソナルコンピュータのシステムのほか、携帯機器などでの利用も想定されており、組み込みシステム向けに必要条件を下げたOpenCL Embedded Profileが存在する。.

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OpenMP

OpenMPは、並列コンピューティング環境を利用するために用いられる標準化された基盤。OpenMPは主に共有メモリ型並列計算機で用いられる。 MPIでは明示的にメッセージの交換をプログラム中に記述しなければならないが、OpenMPはOpenMPが使用できない環境では無視されるディレクティブを挿入することによって並列化を行う。このため並列環境と非並列環境でほぼ同一のソースコードを使用できるという利点がある。 また、プラットフォーム固有のスレッドAPIを使わず、コンパイラによって暗黙的に生成されたスレッドプールを利用してタスクを振り分けることになるため、並列プログラムを簡潔に記述できるだけでなく、複数の環境に移植しやすくなる。 MPIとの比較では、OpenMPは異なるスレッドが同一のデータを同じアドレスで参照できるのに対して、MPIでは明示的にメッセージ交換を行わなければならない。そのためSMP環境においては大きなデータの移動を行なわずにすむので高い効率が期待できる。ただし並列化の効率はコンパイラに依存するのでチューニングによる性能改善がMPIほど高くならないという問題がある。また、。 現在FORTRANとC/C++について標準化が行われている。.

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Parallel Virtual Machine

Parallel Virtual Machine(パラレル バーチャル マシン、英訳:仮想並列計算機、略称:PVM)は並列計算を行うためのソフトウェアである。.

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Pentium 4

Pentium 4(ペンティアム・フォー)は、インテルが製造したNetBurstマイクロアーキテクチャに基づくx86アーキテクチャのマイクロプロセッサ(CPU)に付された商標である。集積トランジスタ数は4200万 - インテル公式サイト.2013年12月5日閲覧。。最初の製品は2000年11月20日に発表されその当初は単一の商品名と目されていたが、その後も後継のプロセスルールで製造および販売展開され、製品シリーズを指すブランドになった。そのため、同じくPentium 4を冠するCPUであってもプロセスルール(すなわち製品世代)によって性能が大きく異なる。それら製品世代を区別して指す場合には、自作パソコンユーザーは、インテルが用いた社内開発コードネームをそのまま用いることが多い。本項でも以降の節では開発コードネームを見出しに用いる。.

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PlayStation 3

PlayStation 3(プレイステーションスリー、略称: PS3)は、2006年11月11日に発売された家庭用ゲーム機。かつてはすべて大文字のPLAYSTATION 3という名称だった。 発売元はソニー・インタラクティブエンタテインメント (SIE) (旧:ソニー・コンピュータエンタテインメント (SCE) )。.

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POSIXスレッド

POSIXスレッド は、スレッドのPOSIX標準である。スレッド生成やスレッド操作の API を定義している。 POSIXスレッド標準を実装したライブラリは Pthreads と呼ばれることが多い。Pthreads は主にUnix系POSIXシステム(Linux や Solaris)で使われているが、Microsoft Windows 用実装も存在する。例えば、pthreads-w32 は Pthreads の API のサブセットをサポートしている。.

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Scoreboarding

Scoreboarding とは、CDC 6600で用いられた、命令の衝突がなくハードウェアが利用できる状態のときにアウト・オブ・オーダー実行を行うためにパイプラインを中央管制的にスケジュールするための方法である。Scoreboarding では、すべての命令のデータ依存性が記録され、各命令は過去に発行したまだ完了していない命令との衝突がないとスコアボードが判断した場合のみ解放される。ある命令の実行が安全ではないと判断され、実行を停止した場合には、その命令が発行されたときに存在していたすべての依存関係が解決するまでスコアボードが実行のフローを監視しつづける。.

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SETI@home

SETI@home(セティアットホーム)はインターネット接続されたコンピュータ群を使うボランティア・コンピューティングプロジェクトで、アメリカ合衆国のカリフォルニア大学バークレー校 Space Sciences Laboratory が運営している。SETI は "Search for Extra-Terrestrial Intelligence"(地球外知的生命体探査)の略で、SETI@homeはSETIの一部である。SETI@homeは1999年5月17日に一般公開された。.

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SIMD

SIMDの概念図PU.

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SISD

225px SISD (Single Instruction stream, Single Data stream) とは、シングルプロセッサ(ユニプロセッサ)のコンピュータアーキテクチャで、単一の命令ストリームを実行し、一度に1つのデータだけを操作する方式である。いわゆるノイマン型アーキテクチャに対応する。 フリンの分類によれば、SISDであっても並列処理的性質が全くないわけではない。パイプライン処理やスーパースカラ実装による命令の並列実行は今ではSISDでも普通に行われている。.

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Streaming SIMD Extensions

トリーミングSIMD拡張命令 (Streaming SIMD Extensions, SSE) は、インテルが開発したCPUのSIMD拡張命令セット、およびその拡張版の総称である。.

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Tomasuloのアルゴリズム

Tomasulo のアルゴリズムとは、1967 年にIBMのRobert Tomasuloによって考案されたコンピュータハードウェアのためのアルゴリズムで、連続した複数の命令が互いの依存関係が解けるまで実行できないような状況で、順序を入れ替えることにより実行できるようにする (アウト・オブ・オーダー実行)ためのものである。このアルゴリズムは、IBM System/360 Model 91 の浮動小数点演算ユニットで最初に実装された。 このアルゴリズムは レジスタ・リネーミングを用いるという点で、CDC 6600のScoreboardingとは異なる。Scoreboardingは、書き込み後の書き込み (WAW) と 読み込み後の書き込み (WAR) によるハザードを、命令の実行を一時停止させることで解決するが、レジスタリネーミングでは命令を連続して発行し続けることが可能である。また、Tomasuloのアルゴリズムは計算結果を必要とするすべての Reservation Station に対してブロードキャストを行うcommon data bus (CDB) と呼ばれる仕組みを用いる。これによって、Scoreboardingを用いた場合には停止してしまうような命令列が、より多く並列実行可能になる。 Robert Tomasuloは、1997年このアルゴリズムによりエッカート・モークリー賞を受賞した。.

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TOP500

TOP500リストの500位のFLOPS TOP500は、狭義にはHPLベンチマークによるコンピュータの性能のランキングであり、広義にはそれから派生したGreen500やGraph500などのランキングも含めて指している場合もある。また、そのランキングを定期的に集計し、評価するプロジェクト全体を指すこともある。 1993年に発足し、スーパーコンピュータのリストの更新を年2回発表している。ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC、高性能計算)における傾向を追跡・分析するための信頼できる基準を提供することを目的とし、コンピュータの計算科学応用向け性能の評価に適したいくつかのベンチマークによりランク付けを行っている。リストの作成はマンハイム大学、テネシー大学、ローレンス・バークレイ米国立研究所の研究者らによる。毎年6月のInternational Supercomputing Conference(ISC)および11月のSupercomputing Conference(SC)の開催に合わせて発表されている。.

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Verilog

Verilog(ヴェリログ)は、IEEE 1364として標準化されているハードウェア記述言語(Hardware Discription Language; HDL)である。最もよく使用されているのは、デジタル回路のレジスタ転送レベルの設計と検証である。また、アナログ回路やの検証や、の設計にも使用されている。 もともとVerilogは電子回路シミュレーションを行うシミュレータであり、それに使用する言語であった。文法は、プログラミング言語のC言語やPascalに似ている。 後継言語はSystemVerilogで、だいたいVerilogのスーパーセットである。System Verilogの規格と統合して、「IEEE/IEC 62530:2011 SystemVerilog - Unified Hardware Design, Specification, and Verification Language」と呼ばれる標準になっている。.

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VHDL

VHDLは、デジタル回路設計用の、ハードウェア記述言語(HDL: Hardware Description Language)の一種である。標準化は(現在は)IEEE/IECによる。主として論理回路の設計に、特にFPGAやASICなどの設計で使う。IEEEとIECで同一規格IEEE 1076-2008 VHDL Language Reference Manual/IEC 61691-1-1:2011 Behavioural languages - Part 1-1: VHDL Language Reference Manual を発行している。名前の由来は英語のVHSIC HDLの略で、VHSICは、very high speed integrated circuits(超高速集積回路)である。.

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X64

x64またはx86-64とは、x86アーキテクチャを64ビットに拡張した命令セットアーキテクチャ。 実際には、AMDが発表したAMD64命令セット、続けてインテルが採用したIntel 64命令セット(かつてIA-32eまたはEM64Tと呼ばれていた)などを含む、各社のAMD64互換命令セットの総称である。x86命令セットと互換性を持っていることから、広義にはx86にx64を含む場合がある。 なお、インテルはIntel 64の他にIA-64の名前で64ビット命令セットアーキテクチャを開発・展開しているが、これはx64命令セット、x86命令セットのいずれとも互換性がない。.

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排他制御

排他制御せずに ''i'' と ''i+1'' という2つのノードを同時に連結リストから外す操作を行うと、結果として ''i+1'' のノードが外れないという状態になりうる。 排他制御(はいたせいぎょ)とは、コンピュータ・プログラムの実行において、複数のプロセスが利用出来る共有資源に対し、複数のプロセスからの同時アクセスにより競合が発生する場合に、あるプロセスに資源を独占的に利用させている間は、他のプロセスが利用できないようにする事で整合性を保つ処理の事をいう。相互排除または相互排他(mutual exclusion)ともいう。最大k個のプロセスが共有資源にアクセスして良い場合を k-相互排除という。 換言すれば1つのクリティカルセクションに複数のプロセス(またはスレッド)が同時に入ることを防ぐことである。クリティカルセクションとは、プロセスが共有メモリなどの共有資源にアクセスしている期間を指す。排他制御の問題は1965年、エドガー・ダイクストラが Solution of a problem in concurrent programming control(並行プログラミング制御における問題の解法)と題した論文で扱ったのが最初であるTaubenfeld.

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機械学習

機械学習(きかいがくしゅう、machine learning)とは、人工知能における研究課題の一つで、人間が自然に行っている学習能力と同様の機能をコンピュータで実現しようとする技術・手法のことである。.

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消費電力

消費電力(しょうひでんりょく)とは、電気回路において消費される電力のこと。 ワット時で表される。.

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浮動小数点数

浮動小数点数(ふどうしょうすうてんすう、英: floating point number)は、浮動小数点方式による数のことで、もっぱらコンピュータの数値表現において、それぞれ固定長の仮数部と指数部を持つ、数値の表現法により表現された数である。.

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擬似コード

擬似コード (ぎじコード、pseudocode)とは、アルゴリズムなどを、架空の非常に高水準なプログラミング言語(擬似言語)で記述したものである。Pascal、Fortran、C言語などの既存のプログラミング言語の構文と、自然言語に近い表現を組み合わせて記述することが多い。.

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整数

数学における整数(せいすう、integer, whole number, Ganze Zahl, nombre entier, número entero)は、0 とそれに 1 ずつ加えていって得られる自然数 (1, 2, 3, 4, …) および 1 ずつ引いていって得られる数 (−1, −2, −3, −4, …) の総称である。 整数は数直線上の格子点として視覚化される 整数の全体からなる集合は普通、太字の Z または黒板太字の \mathbb Z で表す。これはドイツ語 Zahlen(「数」の意・複数形)に由来する。 抽象代数学、特に代数的整数論では、しばしば「代数体の整数環」の元という意味で代数的整数あるいは「整数」という言葉を用いる。有理数全体の成す体はそれ自身が代数体の最も簡単な例であり、有理数体の代数体としての整数環すなわち、「有理数の中で整なもの」の全体の成す環は、本項でいう意味での整数全体の成す環である。一般の「整数」との区別のためにここでいう意味の整数を有理整数 (rational integer) と呼ぶことがある接頭辞「有理(的)」(rational) はそもそも「整数比」であるという意味なので、この呼称は自己循環的にもみえる。しかし、有理整数と呼ぶ場合の「有理」は「有理数の中で」という程度の意味の単なる符牒であって、「整数比」という本来の意味合いに拘るのは徒労である。。.

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11月18日

11月18日(じゅういちがつじゅうはちにち)はグレゴリオ暦で年始から322日目(閏年では323日目)にあたり、年末まであと43日ある。.

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11月21日

11月21日(じゅういちがつにじゅういちにち)は、グレゴリオ暦で年始から325日目(閏年では326日目)にあたり、年末まであと40日ある。.

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11月7日

11月7日(じゅういちがつなのか)は、グレゴリオ暦で年始から311日目(閏年では312日目)にあたり、年末まであと54日ある。.

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1991年

この項目では、国際的な視点に基づいた1991年について記載する。.

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2004年

この項目では、国際的な視点に基づいた2004年について記載する。.

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2007年

この項目では、国際的な視点に基づいた2007年について記載する。.

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2008年

この項目では、国際的な視点に基づいた2008年について記載する。.

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4月5日

4月5日(しがついつか)は、グレゴリオ暦で年始から95日目(閏年では96日目)にあたり、年末まであと270日ある。誕生花はカイドウ、コデマリ。.

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5月8日

5月8日(ごがつようか)はグレゴリオ暦で年始から128日目(閏年では129日目)にあたり、年末まではあと237日ある。誕生花はオダマキ。.

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64ビット

主な64ビットのプロセッサには以下がある。.

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6月21日

6月21日(ろくがつにじゅういちにち)はグレゴリオ暦で年始から172日目(閏年では173日目)にあたり、年末まであと193日ある。誕生花はツキミソウ、マツヨイグサ、サツキ、ウマゴヤシなどがある。.

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