- 16 - Vol. 15, No. Special Issue 1, 2013 · C 2 2 T k n p (15) iii) p kn TS 3 1 3 3 ( 1) 3 2 1 C 3...

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99% (bow shock) ( ) ( ) 100 150 km/s [1] スーパーコンピューティングニュース Vol.15,No.SpecialIssue1,2013 - 15 -

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99%

(bow shock)

( )

( )

100 150 km/s

[1]

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2

CME

GPS

GPS

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 16 -

:

CME

Voyager 1 2 Pioneer 10 11 Ulysses Galileo Cassini New

Horizon Galileo

Galileo

[2][3][4]

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 17 -

Voyager 1 Pioneer 10 11 Cassini

Cassini Cassini

Galileo

[5][6]

Cassini

:

5 9.5

[nT] [hr] [km] [A.U.]

31,000 N 24 6,378 1

420,000 N 10 71,492 5.2

21,000 N 10.65 60,268 9.55

3 : [NASA ]

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 18 -

: [7]

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 19 -

: [6]

MagnetoHydroDynamics MHD

MHD

MHD

0.01

RE (1 RE = 6,380 km) 15,0003

FX10

10,000×8,000×8,000

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 20 -

Vlasov

Boltzmann

0)(vf

BvEmq

rf

vtf s

s

sss (1)

E B r v ),,( tvrf ss -

s sq sm

Maxwell

0

1

0

20

B

E

tBE

tE

cJB

(2)

J 0 0 c

J

vdvfqJ ss

s (3)

J

0Jt

(4)

MHD MHD Vlasov (1)

Vlasov

Vlasov (1)

0)( sss untn

(5)

su Vlasov (1) vm

0)()( BJEPuunmunmt ssssssssss (6)

sP2

21 vm Vlasov (1)

0)23

21()

23

21( 22

ssssssssssssss JEhuPupuunmpunmt

(7)

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 21 -

sp3~1

,,31

isiis Pp

sh

ss

snm Um

um

ss

ss

s

0s

s JJs

s (8)

0)( Ut

(9)

0)( BJpUUtU (10)

0)( UppUtp

(11)

35 pIP

ss I

0BUE (12)

Darwin

JB 0 (13)

(9) (13) MHD [9]

MHDMHD Ogino et al. [10] Modified Leap

Frog 1 two step Lax-Wendroff l 1

leap-frog l

1

l = 8 Modified leap frog two step Lax-Wendroff

leap frog

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 22 -

:

1 2 3 n3 p

p 2 p1/2 3 x, y, z p1/3

[11]

MPI 3

(TS1, TS2, TS3) (TC1, TC2, TC3)

i)

pnkTS

31

1 )1(221 pnkTC (14)

ii)

pnkTS

31

2 )1(2 212

22 pnkTC (15)

iii)

pnkTS

31

3 )1(3 312

23 pnkTC (16)

k1 k2 n p

x, y, z n

TS1 TS2 TS3 p TC1, TC2, TC3 p

TC1, TC2, TC3

7

k2

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 23 -

KB

CPU

MHD

8 u(i,j,k,m)

Type A m = 8

u(m,i,j,k,) Type

B

: [11]

(14) (16)

TS TC k1=1 k2=0.01

kn

MHDMHD 1 GB/node weak

scaling MHD Modified Leap Frog 5 GB/node

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 24 -

do

Flat MPI

OpenMP

VPP5000 NEC SX-6

do

HPC2500 FX1

RS200S6 SR16000/L2 HA8000

[12]

core

Flat MPI 4,800 76,800

Type B 210 TFlops

180 TFlops TypeA

110 TFlops

19 %

SPARC POWER

CPU CPU

Xeon Opteron

[12] SSE

/ MPI TypeB

25% MPI /

22 % 2 %

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 25 -

/ 21 %

230 TFlops 10,000×8,000×8,000

:

:

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FX10 Tofu

5

C MPI

1 1200 20x15x4

16x15x5 8x15x10 16x12x10

2MB 2KB Allgather Allreduce Alltoall

Tofu Tofu

Tofu

Bruck Recursive Doubling

: Allgather 2MB

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 27 -

: Allgather 2KB

: Allreduce 2MB

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 28 -

: Allreduce 2KB

: Alltoall 2MB

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: Alltoall 2KB

FX10 4800

MHD Tofu

MHD 3

/ /

230 TFlops 21 %

OpenMP MPI 22%

4800 17 % /

FX10 1PFlops

/ 2% 20TFlops

x86

SPARC

スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 30 -

[1] Margaret G. Kivelson Christopher T. Russell Introduction to space physics Cambridge

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スーパーコンピューティングニュース� Vol.�15,�No.�Special�Issue�1,��2013- 31 -