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講演抄録/キーワード
講演名 2011-01-17 11:45
アンテナ設計のためのFDTD法による電磁界シミュレーションのGPUへの実装
土肥慶亮柴田裕一郎小栗 清藤本孝文長崎大VLD2010-88 CPSY2010-43 RECONF2010-57
抄録 (和) 本稿は,アンテナ設計のための,3 次元FDTD 法による電磁界シミュレーションのGPU を用いた高速化について述べる. 境界条件としてB\'erenger によって提案されたsplit PML を用いた3D-FDTD 法は,ステンシル演算の一種でありGPU での高速化に適していると考えられる. 計算領域をブロック化する際にはGPU の構造を考慮したいくつかのブロック化サイズが考えられるが,複数のサイズで評価を行い最適なサイズを明らかにする. さらに,わずかなメモリ使用量の増加と引換に約12%の性能向上が見られるカーネルの統合について述べる. GeForce GTX295 を用いた評価の結果,最適なブロック化サイズの探索とカーネルの統合などの最適化により,Core i7 920 上のシンプルな実装に対して約110 倍の高速化が達成され,マルチコアやSIMD 命令の理想的な活用を想定しても約3.45 倍の高速化が期待できることが分かった. 
(英) This paper describes electromagnetical field simulation using the 3D-FDTD method for antenna designing on a
CUDA-compatible GPU. We used the split Perfectly Matched Layer as absorbing boundary condition. As is well known,
the 3D-FDTD method is a kind of stencil computation and is considered better at GPU implementation. In order to find the best blocking size for the target GPU architecture, we empirically explored a design space of blocking size. We also propose a kernel join method as one of efficient optimization methods, which improves the total performance about 12% at the cost of a small increase in memory usage. As a result of evaluation, our implementation of the 3D-FDTD method on a GeForce GTX295 platform achieves about 110 times performance improvement compared to a simple CPU implementation, which is estimated about 3.45 times faster than an ideally parallelized CPU implementation using multi-core and SIMD instructions.
キーワード (和) FDTD / PML / GPU / CUDA / 電磁界シミュレーション / / /  
(英) FDTD / PML / GPU / CUDA / Computational electromagnetics / / /  
文献情報 信学技報, vol. 110, no. 361, CPSY2010-43, pp. 25-30, 2011年1月.
資料番号 CPSY2010-43 
発行日 2011-01-10 (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 VLD2010-88 CPSY2010-43 RECONF2010-57

研究会情報
研究会 RECONF VLD CPSY IPSJ-SLDM  
開催期間 2011-01-17 - 2011-01-18 
開催地(和) 慶應義塾大学日吉キャンパス 
開催地(英) Keio Univ (Hiyoshi Campus) 
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 CPSY 
会議コード 2011-01-RECONF-VLD-CPSY-SLDM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) アンテナ設計のためのFDTD法による電磁界シミュレーションのGPUへの実装 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Highly efficient mapping of electromagnetic wave interactions using the FDTD method for antenna designing on a CUDA-compatible GPU 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) FDTD / FDTD  
キーワード(2)(和/英) PML / PML  
キーワード(3)(和/英) GPU / GPU  
キーワード(4)(和/英) CUDA / CUDA  
キーワード(5)(和/英) 電磁界シミュレーション / Computational electromagnetics  
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) 土肥 慶亮 / Keisuke Dohi / ドヒ ケイスケ
第1著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 柴田 裕一郎 / Yuichiro Shibata / シバタ ユウイチロウ
第2著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 小栗 清 / Kiyoshi Oguri / オグリ キヨシ
第3著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 藤本 孝文 / Takafumi Fujimoto / フジモト タカフミ
第4著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ.)
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講演者
発表日時 2011-01-17 11:45:00 
発表時間 20 
申込先研究会 CPSY 
資料番号 IEICE-VLD2010-88,IEICE-CPSY2010-43,IEICE-RECONF2010-57 
巻番号(vol) IEICE-110 
号番号(no) no.360(VLD), no.361(CPSY), no.362(RECONF) 
ページ範囲 pp.25-30 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-VLD-2011-01-10,IEICE-CPSY-2011-01-10,IEICE-RECONF-2011-01-10 


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