講演抄録/キーワード |
講演名 |
2012-05-29 14:25
格子ボルツマン法による流体計算に対する密結合FPGAクラスタのスケーラビリティ評価 ○高野芳彰・佐野健太郎・千葉諒太郎・山本 悟(東北大) RECONF2012-10 |
抄録 |
(和) |
本論文では, 密結合FPGA クラスタ上に構築する格子ボルツマン法(LBM) 専用アクセラレータの性能モデルを示す. 一般に, 強スケーリングにおいては, ノード数が増えるにつれて各ノードが担当する計算サイズが減少し, 通信遅延によるスケーラビリティの低下が顕著に現れる. 提案する密結合FPGA クラスタは, 小さな通信オーバーヘッドを実現する1 次元リングのアクセラレータドメインネットワーク(ADN) を持つ. 本研究では, ADN を効率良く用いるための, LBM 専用計算機アーキテクチャを提案する. アクセラレータの実効性能モデルを構築することによ
り, アクセラレータの性能が, FPGA 上の演算リソース量, オンチップメモリサイズ, ネットワーク帯域のいずれかにより制約されることを明らかにする. また, 性能を左右する要因として, メモリ帯域よりもむしろFPGA 間ネットワークの帯域が特に重要であることを明らかにする. ネットワーク帯域が広ければ, より多くのFPGA に対して性能が向上可能となる. 以上の結果は密結合FPGA クラスタにおけるADN の重要性を示す. |
(英) |
This paper presents an architecture and its performance model of an LBM accelerator to be implemented
on a tightly-coupled FPGA cluster. Our tightly-coupled FPGA cluster has a 1D ring for an accelerator-domain
network (ADN) which allows FPGAs to send and receive data with low communication overhead. Our LBM accel-
erator is based on stream computation with scheduling approproate to ADN. We formulate a sustained-performance
model of the accelerator. With the model, we show that the network bandwidth is much more important than the
memory bandwidth. This result demonstrates the importance of ADN in the tightly-coupled FPGA cluster. |
キーワード |
(和) |
高性能計算 / 格子ボルツマン法 / アクセラレータドメインネットワーク / 密結合FPGAクラスタ / FPGA / / / |
(英) |
high-performance computation / lattice boltzmann method / accelerator-domain network / tightly-coupled FPGA cluster / FPGA / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 112, no. 70, RECONF2012-10, pp. 55-60, 2012年5月. |
資料番号 |
RECONF2012-10 |
発行日 |
2012-05-22 (RECONF) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
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RECONF2012-10 |
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