PSDP — 同一言語並列化

対応言語

同一言語内で「逐次版 → 並列版」の対を生成します。 エンタープライズから組込・科学計算系まで、16 言語に対応。

エンタープライズ	Java 8 / 17 / 21 · C# · Kotlin (+coroutines) · Scala
システム	Rust · Go · C / C++ · Swift
スクリプト	Python · Node.js · PHP
関数型 / 科学計算	Clojure · Erlang · Common Lisp · FORTRAN

用途別ユースケース

仕組み — 数学的同期による bit-exact 並列化

並列実行が逐次実行と同じ結果を返すための充分条件を、関係作用素に基づく PSDP 独自の数学的同期メカニズムから導出します。 実行時にこの条件が一定閾値以下に保たれるよう同期を強制し、 数値ズレの上界を解析的に与えます。これにより「並列にすると数値が変わる」という よくある現象を理論的に排除できます。 (理論の詳細は特許出願・公開論文をご参照ください。本ページではマル秘部分を伏字としています。)

// PSDP 適用例（OrderBatchProcessor_PSDP.java、抜粋）
// ・元の逐次コード (OrderBatchProcessor_ORIGINAL.java) と
//   入出力 sha256 が完全一致することを bench で検証
public class OrderBatchProcessor {
    public Result process(List<Order> orders) {
        return orders.parallelStream()        // 並列化はここだけ
            .map(this::settle)
            .collect(PSDP.phaseSyncReduce(...));   // 位相同期 reduce
    }
}

並列化の差分は API 呼び出し数行のみ、ロジック書き換え不要。 逐次版と並列版の出力 sha256 が一致することを Bench が回帰検証します。

技術仕様

• 注入方式ランタイム注入。ソースコード書き換え不要、再ビルドのみで適用。
• bit-exact 保証逐次版と並列版の出力 sha256 完全一致。「並列化で結果が微妙に変わる」典型的失敗モードを排除。
• 数学的同期保証PSDP 独自の同期条件を実行時に強制し、数値ズレの上界が代数的に出る (理論詳細は伏字)。
• ハッシュ連鎖監査FNV1a64 + SHA-256 monotonic chain。改ざん 1 byte で検出 (DETECTED)。後付け編集不可。
• フォールトインジェクション ロールバック90/90 シナリオで barrier 違反ゼロ、tombstone 方式で過去状態復元。
• 11 安全機構請求項 29-32 で網羅、安全度 5 プロファイル (GAME_MIN〜SAFETY_MAX) で用途別調整。

実証データ

カテゴリ	kernel	速度向上	備考
Compute	NENC (numerical equivalence)	3.38 ×	cores 数に対しほぼ線形、CPU bound
Graph	GRA (graph kernels)	2.17 ×	メモリ帯域で頭打ち、bit-exact 維持
Database (OLAP / partition並列)	TPC-H Q1 / Q6 column store、12 M 行	4.38 〜 5.20 ×	Ryzen 9 7945 で 1c → 8c、25 / 25 run が reference と bit-exact 一致
Database (CDC replay)	commutativity-aware 20 M ops WAL replay	4.26 ×	serial baseline 比、25 / 25 run で最終状態 hash 完全一致
Database (multi-conn 並列読み)	SQLite WAL reader throughput	9.76 ×	14.2 → 138.6 qps、1c → 12c
SIMD	svt_av1_quantize_fp (AVX-512)	3072 / 3072	bit-exact PASS、AVX2 比 ±5% (memory-bound)

378 runs all bit-exact (100% PASS) / 90/90 fault-injection rollbacks は PSDP Paper JP v5d (910 KB PDF、2026-03-04) で詳説。
上記 Database 3 行は 2026-05-18 に AMD Ryzen 9 PRO 7945 (12c / 24t、OpenJDK 21) で再測定。 旧版に記載していた「DB 1.02 ×」は、PSDP 適用外 phase を含む TOTAL wall-time に 集計した際の workload-normalisation 不備による値であり、本表の partition / CDC / WAL reader のケースで置換される。新測定 75+ runs はすべて決定的。

競合との対比

Intel TBB	並列化フレームワークだがコード書き換え必須、bit-exact 保証なし。 PSDP はソース無変更 + bit-exact + 監査証跡。
OpenMP	pragma ベースで明示注釈必須、結果再現性は実装依存。 PSDP はランタイム注入 + 結果不変保証 + 監査適合。
Java parallelStream	結果順序が非決定的、reduce の浮動小数演算で再現性なし。 PSDP は phaseSyncReduce で reduce 順序も決定論。
C# Parallel.ForEach	同上、副作用順序が非決定。PSDP は同言語内で bit-exact 並列を提供。
GPU 並列 (CUDA / Metal)	言語跨ぎが必要、結果がアーキ依存。 PSDP は同一言語内・同一バイナリで完結、CPU で動く。

PSDP の本領 (memory-bound 大規模バッチ・compute-intensive)

PSDP は Bernstein 可換性が成立する ms 単位以上の compute-intensive ワークロードで 2.97-4.23x の speedup を発揮します。特に有効な領域:

ML inference	matmul / convolution 中心、各 batch 数百 ms 〜 数秒、PSDP 2.97-4.23x
HFT 取引計算	tick-by-tick 評価、Bernstein 領域分離容易、低 latency 並列
科学計算	有限要素 / 流体 / 分子動力学、領域分割 + 同期点明確
大規模バッチ DB walk	SlimeTree-VSAM 等 in-memory backend の sequential cursor (memory BW bound) で PSDP 6-8x scaling 見込

実例: SlimeTree-VSAM 10 億件 sequential batch (synergy 例) — SlimeTree-VSAM 単体で同ホスト bench PostgreSQL 比 480 倍速 (10 億件 sequential 4.4 分 vs PostgreSQL 19.5 時間)。 さらに PSDP 統合で 8-thread parallel 化、memory BW 共有を考慮しても 4.4 分 → 30〜60 秒 (6-8x scaling 見込)。 PostgreSQL 比 1900〜3800 倍速に達し、夜間バッチ window が崩壊している大規模金融基幹で唯一動く解。

本見込は SlimeTree-VSAM の impl_v6 micro / scale bench (Zen 4 / WSL2 同ホスト) と PSDP の ML inference bench 2.97-4.23x scaling から合成。SlimeTree-VSAM は 2026-05-24 news で公開済。

効果が限定的なケース

PSDP の本領は上記の compute-intensive な ms 単位以上のワークロード。一方、以下のパターンでは加速倍率が小さい、または効果が出ません。透明性のため明示します。

I/O 律速	DB / 通信待ちで CPU が遊んでいる場合、PSDP は計算並列化のため待ち時間は短縮しません。正攻法: 非同期 I/O または queue 分離 (PSDP の射程外)。
HashMap / tree-walk dispatch 中心	分岐密度が高く Bernstein 可換性が成立しない pointer-chasing 系では、同期 overhead が利得を上回ります。
極小 workload (~ms 未満)	Bernstein 同期セットアップが ms 単位、各タスクが μs オーダーだと相対 overhead が支配。tasks をバッチで束ねる必要。
既に並列化済 (rayon / Tokio 等)	同言語内の他並列化と排他的、PSDP injection 前に既存並列化を除去する追加 work が必要。

実例: SlimeTree-RLM impl_v4 (Rust) ― HashMap-heavy / dispatch-bound code (Hot Shelf treap / Cold Shelf RB-tree / SCC 分解中心)。 本 architecture では Slot 単独操作が μs オーダーで Bernstein 同期 overhead が相対的に大きく、 PSDP injection の speedup は 1.0-1.1x 程度に止まる見込みで、 PSDP の本領 (compute-intensive matmul-class) ではないため適用を保留しています。

PSDP は 計算自体が時間を支配するアルゴリズム (ML inference / HFT / 科学計算) で 2.97-4.23x を発揮します。 上記 4 パターンに該当するコードベースには別アプローチ (非同期 I/O / cache 最適化 / batching) をお勧めします。

価格・ライセンス (暫定、2026-05-18 — 10,000 LOC 試算例)

導入パス	LOC	買い切り / LOC	買い切り合計	ランタイム率	ランタイム / 年	サポート
SlimeNENC (変換)	10,000	US$ 9.95	US$ 99,500	—	—	フル
PSDP (SlimeNENC 顧客)	10,000	US$ 0.00	US$ 0	2%/年	US$ 1,990	フル
PSDP 直販 (SIer / パートナー経由)	10,000	US$ 1.00	US$ 10,000	20%/年	US$ 2,000	フル (パートナー経由)
PSDP エンドユーザー直販 (30% OFF)	10,000	US$ 0.70	US$ 7,000	20%/年	US$ 1,400	FAQ のみ

上 3 経路では LOC あたりの年ランタイム費用が同水準に収束する設計、差は買い切り部分のみで SlimeNENC 変換ツールの価値に対応。 エンドユーザー直販はセルフ導入向け (FAQ のみのサポート、SI 関与なし — 実機統合支援が要る場合はパートナー経由)。

方式	Ed25519 署名 license + 3-hop air-gap activation (金融機関向け)。
license server	license.javatel.jp (AWS Lightsail、HSTS / OCSP stapling)
特許	特願 2026-046620 (経路間で契約再交渉不要)

SIer / パートナー様向け: 直販定価でご販売頂くパートナー様には、 買い切り部分に対して相応のマージンが、さらに同率が 毎年継続のランタイム購読収入に対しても適用されます。 顧客が稼働を続ける限り、年次の収入が積み重なる継続収益モデル。 具体的な tier 数字はパートナー契約の一部として登録後にご案内します (/ja/partners/)。

直販 Edition (暫定、2026-05-18 — 正式アナウンス時に変更の可能性あり)

Edition	PSDP-managed LOC 上限	買い切り (年初)	ランタイム / 年	備考
Trial	10,000	US$ 0	US$ 0 (14 日)	機能制限なし、商用不可
Individual	50,000	LOC × $1.00 (上限 $50)	LOC × $0.20	コミュニティサポート、商用可
Corporate	1,000,000	LOC × $1.00	LOC × $0.20	メールサポート、SLA 99%、audit chain export
Enterprise	unlimited	LOC × $1.00	LOC × $0.20 (上限 $1,000,000/年)	24h SLA 99.9%、3-hop air-gap activation、金融 / 医療
OEM	unlimited + 再ライセンス権	個別交渉	個別交渉	source-escrow option、組込・再販可

「PSDP-managed LOC」とは、psdp.toml で PSDP-managed と宣言した namespace / packages 配下の ソースファイル LOC 数 (cloc / tokei で計測、年初 git revision に対して算定)。 ランタイムが同値を self-report し、相互検証可能。 本表は 暫定であり、上限・最低金額・SLA tier は GA 価格発表時に改訂される可能性があります。

特許

• 特願 2026-046620 (PSDP コア / Phase-Synchronous Deterministic Parallelism)
• 特願 2026-046625 (位相同期実装、11 安全機構、請求項 29-32)
• 追加出願準備中 (SIMD / GPU 拡張)

関連製品

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