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講演抄録/キーワード
講演名 2015-01-29 15:45
ビルディングキューブ法に基づく流体専用計算機のキューブ間データ交換に関する一考察
上野友也上野知洋佐野健太郎山本 悟東北大
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抄録 (和) 本研究ではビルディングキューブ法(BCM)に基づく並列流体計算を高速化するために、FPGAによる専用計算機の開発を行っている。BCMでは、キューブと呼ぶ大小様々な立方体領域を単位としてデータ並列計算を行う。全てのキューブは同解像度の直交格子である。BCMは負荷分散に優れた並列計算方式であるものの、非圧縮性流体計算を行う場合にはその低い演算密度により計算性能がメモリ帯域に制約されるという問題がある。また、BCMでは隣接キューブの袖領域データを交換する必要があり、そのデータ転送や補間計算のオーバーヘッドにより並列処理効率が低下する問題が指摘されている。本稿では、メモリ帯域あたりの計算性能を向上させるためのストリームによるキューブ計算に加え、BCM専用計算機において高効率のキューブ間データ交換を実現するためのデータ転送・補間方式、およびそのハードウェア機構について考察する。 
(英) In our research project, we have developed an FPGA-based custom computing machine for parallel fluid computation based on Building-Cube Method (BCM). In BCM, fluid computation is parallelized with cubes with various sizes, which are each composed of an orthogonal computational lattice with the same resolution. Although BCM is expected to provide good load balancing with cubes, the sustained performance is limited for an incompressive fluid computing scheme due to its low operational intensity. Moreover, it is also reported that parallel processing efficiency is decreased by the overhead of data transfer and interpolation for exchanging ghost cells between adjacent cubes. This paper describes an algorithm and its hardware mechanism for data-transfer and interpolation to achieve efficient inter-cube data exchange.
キーワード (和) FPGA / 専用計算機 / 並列数値流体解析 / ビルディングキューブ法 / データ交換 / / /  
(英) FPGA / custom computing machines / parallel computational fluid dynamics / building-cube method / data exchange / / /  
文献情報 信学技報, vol. 114, no. 428, RECONF2014-57, pp. 79-84, 2015年1月.
資料番号 RECONF2014-57 
発行日 2015-01-22 (VLD, CPSY, RECONF) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 RECONF CPSY VLD IPSJ-SLDM  
開催期間 2015-01-29 - 2015-01-30 
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 2015-01-RECONF-CPSY-VLD-SLDM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) ビルディングキューブ法に基づく流体専用計算機のキューブ間データ交換に関する一考察 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Inter-Cube Data-Exchanging for Custom Fluid Computing Machine Based on Building-Cube Method 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) FPGA / FPGA  
キーワード(2)(和/英) 専用計算機 / custom computing machines  
キーワード(3)(和/英) 並列数値流体解析 / parallel computational fluid dynamics  
キーワード(4)(和/英) ビルディングキューブ法 / building-cube method  
キーワード(5)(和/英) データ交換 / data exchange  
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) 上野 友也 / Tomoya Ueno / ウエノ トモヤ
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) 上野 知洋 / Tomohiro Ueno / ウエノ トモヒロ
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) 佐野 健太郎 / Kentaro Sano / サノ ケンタロウ
第3著者 所属(和/英) 東北大学 (略称: 東北大)
Tohoku University (略称: Tohoku Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 山本 悟 / Satoru Yamamoto / ヤマモト サトル
第4著者 所属(和/英) 東北大学 (略称: 東北大)
Tohoku University (略称: Tohoku Univ.)
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講演者
発表日時 2015-01-29 15:45:00 
発表時間 20 
申込先研究会 RECONF 
資料番号 IEICE-VLD2014-124,IEICE-CPSY2014-133,IEICE-RECONF2014-57 
巻番号(vol) IEICE-114 
号番号(no) no.426(VLD), no.427(CPSY), no.428(RECONF) 
ページ範囲 pp.79-84 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-VLD-2015-01-22,IEICE-CPSY-2015-01-22,IEICE-RECONF-2015-01-22 


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