講演名 2015-09-18
CFDパラメトリックサーベイ用ZYNQクラスタ
杉本 成(慶大), 天野 英晴(慶大),
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抄録(和) Fast Aerodynamics Routines(FaSTAR) はJAXA の開発したComputational Fluid Dynamics(CFD) パッケージであり,高い精度で解析を行える一方、非構造格子法によるデータ構造の複雑さが原因で,GPU などの並列演算器を用いた高速化に適さない.一方,FPGA を用いた高速化は効果的であると期待されているが,複雑な処理を有するFaSTAR 全体をFPGA 上に実装するのは困難である.FaSTAR は、実際の設計においては様々な条件化で何度も解析を行うパラメタリックサーベイに使用されることが多い.そこで,我々はFaSTAR によるパラメタリックサーベイ用のZynq クラスタを提案する.本クラスタの各ノードはZynq-7000 AP SoC で構成されるため,コストおよび電力効率の面で優れている。高位合成およびパーシャルリコンフィグレーションを利用することで,それぞれのZynq ノード上で異なる解析を実行することができる。Zynq 内のFPGA 上で実行される部分においては,Intel Corei7-4770k 3.9GHz と比較して1.4 倍の高速化を達成した.
抄録(英) FaSTAR (Fast Aerodynamics Routines) is a state of the art CFD (Computational Fluid Dynamics) software package to enable high precise analysis. Due to its complicated data structure from unstructured grid, the acceleration with GPU or massively parallel machines is not efficient. Although a hardware accelerator on an FPGA is a hopeful candidate, the complicated FaSTAR program is difficult to pick up time consuming cores and implement them on an FPGA. In practical aircraft design, a parametric survey, which executes FaSTAR jobs in parallel with different conditions is commonly used. Here, we propose a Zynq cluster as a cost and power efficient solution of FaSTAR parametric survey. By introducing high-level synthesis and partial reconfiguration, the FaSTAR job with a specific condition runs on a simple node with a Zynq-7000 AP SoC. Required set of FaSTAR configuration for each job is set up to each node. Now a part of FaSTAR job can be executed on FPGA of Zynq board about 1.4 times faster than Intel’s Core i7-4770k 3.9GHz software.
キーワード(和) FPGA / Zynq / 高位合成 / パーシャルリコンフィグレーション / CFD / クラスタ / パラメタリックサーベイ
キーワード(英) FPGA / Zynq / HLS / Partial Reconfiguration / CFD / cluster / parametric survey
資料番号 RECONF2015-39
発行日 2015-09-11 (RECONF)

研究会情報
研究会 RECONF
開催期間 2015/9/18(から2日開催)
開催地(和) 愛媛大学
開催地(英) Ehime University
テーマ(和) リコンフィギャラブルシステム、一般
テーマ(英) Reconfigurable Systems, etc.
委員長氏名(和) 渡邊 実(静岡大)
委員長氏名(英) Minoru Watanabe(Shizuoka Univ.)
副委員長氏名(和) 本村 真人(北大) / 柴田 裕一郎(長崎大)
副委員長氏名(英) Masato Motomura(Hokkaido Univ.) / Yuichiro Shibata(Nagasaki Univ.)
幹事氏名(和) 山田 裕(東芝) / 山口 佳樹(筑波大)
幹事氏名(英) Yutaka Yamada(Toshiba) / Yoshiki Yamaguchi(Univ. of Tsukuba)
幹事補佐氏名(和) 谷川 一哉(広島市大) / 三好 健文(イーツリーズ・ジャパン)
幹事補佐氏名(英) Kazuya Tanikagawa(Hiroshima City Univ.) / Takefumi Miyoshi(e-trees.Japan)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Reconfigurable Systems
本文の言語 JPN
タイトル(和) CFDパラメトリックサーベイ用ZYNQクラスタ
サブタイトル(和)
タイトル(英) ZYNQ CLUSTER FOR CFD PARAMETRIC SURVEY
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) FPGA / FPGA
キーワード(2)(和/英) Zynq / Zynq
キーワード(3)(和/英) 高位合成 / HLS
キーワード(4)(和/英) パーシャルリコンフィグレーション / Partial Reconfiguration
キーワード(5)(和/英) CFD / CFD
キーワード(6)(和/英) クラスタ / cluster
キーワード(7)(和/英) パラメタリックサーベイ / parametric survey
第 1 著者 氏名(和/英) 杉本 成 / Naru Sugimoto
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) 天野 英晴 / Hideharu Amano
第 2 著者 所属(和/英) 慶應義塾大学(略称:慶大)
Keio University(略称:Keio Univ.)
発表年月日 2015-09-18
資料番号 RECONF2015-39
巻番号(vol) vol.115
号番号(no) RECONF-228
ページ範囲 pp.39-44(RECONF),
ページ数 6
発行日 2015-09-11 (RECONF)