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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2016-01-20 14:40 ストリーム計算ハードウェアコンパイラSPGenを用いたFPGA津波シミュレータの開発 ○長洲航平・佐野健太郎（東北大）・河野郁也・中里直人（会津大）  VLD2015-92 CPSY2015-124 RECONF2015-74 |
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| 抄録 | （和） | Method Of Splitting Tsunami (MOST) は浅水方程式の数値解法であり，津波の伝搬シミュレーションにおいて幅広く使われている．この手法はしばしば多計算ノードを有するスーパーコンピュータを用いて実行されるが，大規模な計算システムにおいては災害時に迅速な対応を取ることが困難となる．この問題の解決策として，小規模ながら高性能な専用計算機の開発が挙げられる．本論文においては専用計算機のプラットフォームとして Field-Programmable Gate Arrays (FPGA) を採用し，MOST に基づく津波シミュレータを開発する．浅水方程式ソルバをストリーム計算要素 (Stream Processing Element, SPE) として設計し，その HDL コードの生成には高位合成コンパイラ SPGen を用いる．28nm 世代の ALTERA Stratix V FPGA 上に単一の SPE のみ，または2つの SPE をデータストリームの方向にカスケード接続したデザインのそれぞれを実装した．これらのデザインは，180MHz の動作周波数に対してそれぞれ 51.8GFlop/s，103.7GFlop/s の計算性能を達成する．FPGA ボードの電力を計測したところ，電力あたりの性能はそれぞれ 1.71GFlop/sW，2.91GFlop/sW であった． |
| （英） | Method of Splitting Tsunami (MOST) is a numerical solver of Shallow Water Equations (SWEs), which is used for forecasting tsunami. Tsunami Simulation using MOST is usually run with a supercomputer, however it is difficult to take a rapid responce to disaster with such a large-scale computing system. One of the solutions to this problem is development of a compact system with custom computing machines. In this paper, we use Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) as a platform to build a custom computing machine of Tsunami simulation based on MOST. We design Stream Processing Element (SPE) as a hardware SWEs solver by using our stream-computation hardware compiler, called SPGen. We implement hardware with a single SPE or two cascaded SPEs on 28nm ALTERA Stratix V FPGA, which achieves 51.8GFlop/s or 103.7GFlop/s, bringing the performance per power of 1.71GFlop/sW or 2.91GFlop/sW, respectively. | |
| キーワード | （和） | FPGA / ストリーム計算 / 浅水方程式 / MOST / 津波シミュレータ / / / |
| （英） | FPGAs / stream-computation / shallow water equations / method of splitting tsunami / tsunami simulator / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 115, no. 400, RECONF2015-74, pp. 131-136, 2016年1月. | |
| 資料番号 | RECONF2015-74 | |
| 発行日 | 2016-01-12 (VLD, CPSY, RECONF) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | VLD2015-92 CPSY2015-124 RECONF2015-74 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | VLD CPSY RECONF IPSJ-SLDM IPSJ-ARC |
| 開催期間 | 2016-01-19 - 2016-01-21 |
| 開催地（和） | 慶應義塾大学 日吉キャンパス |
| 開催地（英） | Hiyoshi Campus, Keio University |
| テーマ（和） | FPGA応用および一般 |
| テーマ（英） | FPGA Applications, etc |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RECONF |
| 会議コード | 2016-01-VLD-CPSY-RECONF-SLDM-ARC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | ストリーム計算ハードウェアコンパイラSPGenを用いたFPGA津波シミュレータの開発 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | FPGA-based Tsunami Simulator developed by using stream-computing hardware compiler |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | FPGA / FPGAs |
| キーワード(2)（和/英） | ストリーム計算 / stream-computation |
| キーワード(3)（和/英） | 浅水方程式 / shallow water equations |
| キーワード(4)（和/英） | MOST / method of splitting tsunami |
| キーワード(5)（和/英） | 津波シミュレータ / tsunami simulator |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 長洲 航平 / Kohei Nagasu / ナガス コウヘイ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 佐野 健太郎 / Kentaro Sano / サノ ケンタロウ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 河野 郁也 / Fumiya Kono / コウノ フミヤ |
| 第3著者 所属（和/英） | 会津大学 (略称： 会津大) The University of Aizu (略称： The Univ. of Aizu) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 中里 直人 / Naohito Nakasato / ナカサト ナオヒト |
| 第4著者 所属（和/英） | 会津大学 (略称： 会津大) The University of Aizu (略称： The Univ. of Aizu) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2016-01-20 14:40:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RECONF |
| 資料番号 | VLD2015-92, CPSY2015-124, RECONF2015-74 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | no.398(VLD), no.399(CPSY), no.400(RECONF) |
| ページ範囲 | pp.131-136 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2016-01-12 (VLD, CPSY, RECONF) |
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