| 講演名 | 2016-01-20 ビルディングキューブ法に基づくステンシル計算の高位合成ベースFPGA実装 副島 梨恵(長崎大), 翁 浩二(長崎大), 柴田 裕一郎(長崎大), 小栗 清(長崎大), |
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| 抄録(和) | 解適合格子法の一種であるビルディングキューブ法 (BCM)は計算領域を異なる大きさの直交格子に分割するが，各格子のデータサイズ・演算フローは均一化されており，並列計算との親和性が高い．本稿では，BCM法によるステンシル計算をFPGA上に容易に実装可能なフレームワークを高位合成系上にクラスライブラリとして作成した．熱拡散シミュレーションをベンチマークとして，演算性能，メモリアクセス性能及び回路規模を評価し，異なる大きさの格子間のデータ授受機構のオーバーヘッドを明らかにした． |
| 抄録(英) | In building-cube method (BCM), which is one of the adaptive mesh refinement, the computational region is divided into a number of sub-domains with various sizes. One of advantages of the BCM that it suits parallel processing, due to each sub-domain has a similar data size and a similar computing flow in spite of the difference in size. This paper presents implementation of a class library framework on a high-level synthesis system, which aims at enabling easy FPGA implementation of BCM-based stencil computation. The proposed framework is evaluated with a heat conduction simulation as a benchmark application in terms of computing performance, memory performance and hardware amount, so that overheads of a mechanism of data exchange between sub-domains with different size are revealed. |
| キーワード(和) | FPGA / ステンシル計算 / ビルディングキューブ法 / 高位合成 / MaxCompiler / 熱拡散シミュレーション |
| キーワード(英) | FPGA / Stencil computation / Building-cube method / High level synthesis tool / MaxCompiler / Heat conduction simulation |
| 資料番号 | VLD2015-91,CPSY2015-123,RECONF2015-73 |
| 発行日 | 2016-01-12 (VLD, CPSY, RECONF) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | VLD / CPSY / RECONF / IPSJ-SLDM / IPSJ-ARC |
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| 開催期間 | 2016/1/19(から3日開催) |
| 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 |
| 委員長氏名（和） | 松永 裕介(九大) / 中島 康彦(奈良先端大) / 渡邊 実(静岡大) / 福井 正博(立命館大) / 五島 正裕(国情研) |
| 委員長氏名（英） | Yusuke Matsunaga(Kyushu Univ.) / Yasuhiko Nakashima(NAIST) / Minoru Watanabe(Shizuoka Univ.) / Masahiro Fukui(Ritsumeikan Univ.) / Masahiro Goshima(国情研) |
| 副委員長氏名（和） | 竹中 崇(NEC) / 中野 浩嗣(広島大) / 入江 英嗣(東大) / 本村 真人(北大) / 柴田 裕一郎(長崎大) |
| 副委員長氏名（英） | Takashi Takenana(NEC) / Koji Nakano(Hiroshima Univ.) / Hidetsugu Irie(Univ. of Tokyo) / Masato Motomura(Hokkaido Univ.) / Yuichiro Shibata(Nagasaki Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 冨山 宏之(立命館大) / 福田 大輔(富士通研) / 三吉 貴史(富士通研) / 鯉渕 道紘(NII) / 山田 裕(東芝) / 山口 佳樹(筑波大) / 横山 昌生(シャープ) / 高島 康裕(北九州市大) / 西出 岳央(東芝) / 小野 貴継(九大) / 津邑 公暁(名工大) / 三輪 忍(電通大) / 山下 浩一郎(富士通研) |
| 幹事氏名（英） | Hiroyuki Tomiyama(Ritsumeikan Univ.) / Daisuke Fukuda(Fujitsu Labs.) / Takashi Miyoshi(Fujitsu Labs.) / Michihiro Koibuchi(NII) / Yutaka Yamada(Toshiba) / Yoshiki Yamaguchi(Univ. of Tsukuba) / Masao Yokoyama(Sharp) / Yasuhiro Takashima(Kitakyushu City Univ.) / Takeo Nishide(Toshiba) / Takatsugu Ono(九大) / Tomoaki Tsumura(名工大) / Shinobu Miwa(電通大) / Koichiro Yamashita(富士通研) |
| 幹事補佐氏名（和） | 谷口 一徹(立命館大) / 高前田 伸也(奈良先端大) / 大川 猛(宇都宮大) / 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） | Ittetsu Taniguchi(Ritsumeikan Univ.) / Shinya Takameda(NAIST) / Takeshi Ohkawa(Utsunomiya Univ.) / 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 VLSI Design Technologies / Technical Committee on Computer Systems / Technical Committee on Reconfigurable Systems / Special Interest Group on System and LSI Design Methodology / Special Interest Group on System Architecture |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ビルディングキューブ法に基づくステンシル計算の高位合成ベースFPGA実装 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Design of Stencil Computation based on Building-Cube Method on an FPGA Accelerator with High Level Synthesis |
| 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） | ステンシル計算 / Stencil computation |
| キーワード(3)（和/英） | ビルディングキューブ法 / Building-cube method |
| キーワード(4)（和/英） | 高位合成 / High level synthesis tool |
| キーワード(5)（和/英） | MaxCompiler / MaxCompiler |
| キーワード(6)（和/英） | 熱拡散シミュレーション / Heat conduction simulation |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 副島 梨恵 / Rie Soejima |
| 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） | 翁 浩二 / Koji Okina |
| 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） | 柴田 裕一郎 / Yuichiro Shibata |
| 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） | 小栗 清 / Kiyoshi Oguri |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 長崎大学(略称：長崎大) Nagasaki University(略称：Nagasaki Univ.) |
| 発表年月日 | 2016-01-20 |
| 資料番号 | VLD2015-91,CPSY2015-123,RECONF2015-73 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | VLD-398,CPSY-399,RECONF-400 |
| ページ範囲 | pp.125-130(VLD), pp.125-130(CPSY), pp.125-130(RECONF), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2016-01-12 (VLD, CPSY, RECONF) |