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講演抄録/キーワード
講演名 2009-05-15 14:50
CFD専用計算機FLOPS-2Dへ向けたUPACS制限関数群モジュール化の検討
田舎片健太森下博和慶大)・長名保範成蹊大)・藤田直行JAXA)・天野英晴慶大RECONF2009-17
抄録 (和) 計算流体力学(CFD)は、航空機の部品の設計のツールとして注目されている。CFDは各研究グループが個々に開発を進めてきたため汎用性が低く、また多くの浮動小数点演算を含むため一回のシミュレーションに時間がかかるという問題がある。汎用性を重視して1998年からJAXAが開発しているCFDパッケージにUPACSがある。UPACSは多くのソルバを提供しており、ユーザが任意のソルバを選択することでシミュレーションを行うことができる。しかし、UPACSは汎用性を重視したため並列実行の効率が低いという問題がある。そこで我々の研究では、近年の回路規模や動作周波数の向上により浮動小数点演算を多く含むアプリケーションに対しても適用されるようになってきているFPGAを複数用いて、UPACSを対象とした専用計算機FLOPS-2Dの設計をおこなっている。本研究では、UPACSの選択性に注目し、対流項精度修正部およびそこで使用される全制限関数、乱流項精度修正部で使用される全制限関数の実装を行った。その結果、Core 2 Duoによる実行に比べ、約24倍の高速化が望めることがわかった。さらに、設計したモジュールを効率よく使用するための、シミュレーション・ジェネレータというシステムを作成した。 
(英) Computational Fluid Dynamics(CFD) is taken notice as a design tool for aircraft components. CFD often lacks versatility since reserachers have developed CFD solvers mostly for their own environments. In Addition, CFD takes several days or weeks to run a simulation since it requires huge number of floating-point calculations. UPACS is a common CFD package which has been developed by JAXA since 1998. It supports many solvers and users can run simulation by selecting desired solvers. However UPACS is a convinient tool, it has low efficiency of parallel execution because of it's large degree of versatility. Then, our study aims to implement UPACS accelerator "FLOPS-2D" using multiple FPGAs. In this study, the selectivity is concentrated. Thus, CMUSCL and all flux limiter functions in CMUSCL and TMUSCL was implemented. As a result, at least 24 times higher performance is achieved compared with Core 2 Duo processor at 2.4GHz. Furthermore Simulation generater to select a desired flux limiter function is also implemented.
キーワード (和) モジュール化 / FPGA / CFD / / / / /  
(英) Modularization / FPGA / CFD / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 109, no. 26, RECONF2009-17, pp. 97-102, 2009年5月.
資料番号 RECONF2009-17 
発行日 2009-05-07 (RECONF) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
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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 RECONF2009-17

研究会情報
研究会 RECONF  
開催期間 2009-05-14 - 2009-05-15 
開催地(和) 福井大学文京キャンパス 
開催地(英)  
テーマ(和) リコンフィギャラブルシステム,一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 RECONF 
会議コード 2009-05-RECONF 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) CFD専用計算機FLOPS-2Dへ向けたUPACS制限関数群モジュール化の検討 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Modularizing Flux Limiter Functions in UPACS for CFD Accelerator FLOPS-2D 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) モジュール化 / Modularization  
キーワード(2)(和/英) FPGA / FPGA  
キーワード(3)(和/英) CFD / CFD  
キーワード(4)(和/英) /  
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キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 田舎片 健太 / Kenta Inakagata / イナカガタ ケンタ
第1著者 所属(和/英) 慶應義塾大学 (略称: 慶大)
Keio University (略称: Keio Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 森下 博和 / Hirokazu Morishita / モリシタ ヒロカズ
第2著者 所属(和/英) 慶應義塾大学 (略称: 慶大)
Keio University (略称: Keio Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 長名 保範 / Yasunori Osana / オサナ ヤスノリ
第3著者 所属(和/英) 成蹊大学 (略称: 成蹊大)
Seikei University (略称: Seikei Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 藤田 直行 / Naoyuki Fujita / フジタ ナオユキ
第4著者 所属(和/英) 宇宙航空研究開発機構 (略称: JAXA)
Japan Aerospace Exploration Agency (略称: JAXA)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 天野 英晴 / Hideharu Amano / アマノ ヒデハル
第5著者 所属(和/英) 慶應義塾大学 (略称: 慶大)
Keio University (略称: Keio Univ.)
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講演者
発表日時 2009-05-15 14:50:00 
発表時間 30 
申込先研究会 RECONF 
資料番号 IEICE-RECONF2009-17 
巻番号(vol) IEICE-109 
号番号(no) no.26 
ページ範囲 pp.97-102 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-RECONF-2009-05-07 


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