講演抄録/キーワード |
講演名 |
2010-05-14 13:40
マルチFPGAプラットフォームFLOPS-2Dにおける演算パイプラインの実装 森下博和・○田舎片健太(慶大)・長名保範(成蹊大)・藤田直行(JAXA)・天野英晴(慶大) RECONF2010-16 |
抄録 |
(和) |
近年,航空機の部品設計のシミュレーションに,計算流体力学(CFD: Computational Fluid Dynamics) が用いられている.実用的なCFD アプリケーションであるUPACS(Unified Platform For Aerospace Computaitonal Simulation) には,種々の解法を任意に選択できるという利点があり,汎用性が高いという特徴がある.本研究では,UPACS の主要サブルーチンの一つである乱流項における制度修正部(TMUSCL: Monotone Upstream-centerd Schemes for Conservation Laws) を我々が開発しているマルチFPGA システム: FLOPS-2D(Flexibly Linkable Object for Programmable System) 上に実装し,実機動作を確認した.FPGA 上へ実装するにあたり,MUSCL のデータフローから作成した演算パイプラインは規模が大きいため,適切な点で2 つに分割した.また,分割後の各回路にはRER(Resource Estimation and Re-configuration) というツールを用いて最適化を行った.結果として,演算順序やパイプライン構造を最適化することで,2 枚のFLOPS ボード間の通信を含んでも,約60%のパイプライン利用率を達成することができ,2.66GHz のIntel Core 2Duo 上での実行に対して6.16-23.19 倍の性能向上が確認された. |
(英) |
Recently, CFD has been attracted as a useful simulation method for aerocraft components. UPACS, one of the practical CFD packages, supports various selectability and has high versatility. In this work, a custom machine for efficient execution of MUSCL; a core function in UPACS was implemented on FLOPS-2D: Multi-FPGA reconfigurable system. To implement on FLOPS-2D, the deep and complicated arithmetic pipeline generated from MUSCL dataflow was divided into two FPGA boards, then each divided pipeline was optimized by a tuning tool called RER. With optimization of the order of operations and pipeline structure, about 60 % utilization of the pipeline is achieved even by using serial links between two boards. The execution time is 6.16-23.19 times faster than that of the software on 2.66 GHz Intel Core 2 Duo processor. |
キーワード |
(和) |
マルチFPGAシステム / CFD / 高速化 / / / / / |
(英) |
Multi-FPGA system / CFD / Acceleration / / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 110, no. 32, RECONF2010-16, pp. 87-92, 2010年5月. |
資料番号 |
RECONF2010-16 |
発行日 |
2010-05-06 (RECONF) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
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RECONF2010-16 |