科学技術計算用データ駆動計算機SIGMA-1における入出力の実現  [in Japanese] Input and Output System for the Dataflow Supercomputer SIGMA-1  [in Japanese]

現在当所で研究・開発を進めている科学技術計算用データ駆動計算機SIGMA-1は、データ駆動計算機の科学技術計算への適合性を実証することを目的としている。実用規模の数値計算プログラムは大量の入出力を伴うことから、この目的を達成するためには効率的入出力の実現が不可欠である。しかしながら、SIGMA-1は並列処理を行なうデータ駆動計算機であり、入出力の実現方式はフォンノイマン型単一計算機と大きく異ならざるを得ない。逐次型言語における入出力は、プログラムの逐次的解釈により、入出力データの構造が解釈される。それを並列処理計算機にそのまま導入すると、入出力操作がプログラム全体の逐次化を引き起こし実行効率が低下する。問題の持つ並列性を生かし、実行効率の低下を最小限に止めるためには、逐次化が本質的でない入出力操作は並列に行なう方式に拡張することが必要である。一方、フォンノイマン計算機では、入出力操作は割り込み処理と深く関係し、多大のオーバーヘッドを産出してきた。データ駆動計算機では、全命令が同期操作を兼ね備えていることから、外界と計算機の内部処理を容易に結合することが可能である特長を持っている。このことは、特に信号処理装置を作製する場合に大きな福音となる。SIGMA-1では、データ駆動方式の特長を生かし、かつ逐次言語との連続性を満たすため、3種類の入出力形態に分類して入出力操作を与えた。本発表では、SIGMA-1における実現形態について述べる。