超高速分子軌道計算専用機MOEngineの開発

○高島 一	たかしま はじめ		大正製薬創薬研
  北村 一泰	きたむら くにひろ	大正製薬創薬研
  小原 繁	おばら しげる		北海道教育大教育
  網崎 孝志	あみさき たかし		島根大総合理工
  村上 一彰	むらかみ かずあき	九州大学院システム情報
  早川 潔	はやかわ きよし		電総研
  山田 想	やまだ そう		富士ゼロックス総合研究所
  稲畑 深二郎	いなばた しんじろう	富士ゼロックス総合研究所
  宮川 宣明	みやかわ のぶあき	富士ゼロックス総合研究所
  田辺 和俊	たなべ かずとし		物質研
  長嶋 雲兵	ながしま うんぺい	融合研

Hartree-Fock計算において計算時間の殆どを占めるのが二電子積分の計算であ
る。この計算は基底関数の４乗に比例する演算量を必要とするため、現実に即
した巨大分子系の非経験的分子軌道計算を手軽に実行できない。そこで、現在
の数10倍〜100倍程度のコストパフォーマンスをもちワークステーションやPC
に簡単に接続できる形態の専用並列計算機MOEngineの開発を試みたので報告す
る。MOEngineは、専用LSIを搭載した複数のボードを含む筐体で構成され、二
電子積分及びフォック行列の計算を高速に実行する。積分計算にはデータ並列
性の高い小原の方法を採用し、漸化展開で用いられる積和演算をパイプライン
処理し高速計算を行なう。また、我々は、（専用計算機のような）並列各プロ
セッサのメモリ量が小さいの場合にも大次元のフォック行列を計算できるよう
な新規並列フォック行列作成アルゴリズムを考案したのでこれについても報告
する。