| 講演名 | 2017-05-23 OpenCLを用いた吸排気管シミュレーション用FPGAアクセラレータの設計 石崎 大智(広島市大), 胡濱 良樹(広島市大), 窪田 昌史(広島市大), 谷川 一哉(広島市大), 弘中 哲夫(広島市大), |
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| 抄録(和) | 本研究ではエンジンに接続される吸排気管のシュレーションを行うMacCormackスキームのFPGAアクセラレータを設計する．今回の設計ではIntel社のFPGA SDK for OpenCLを使用し，OpenCL向けの最適化手法とその効果を調査した．OpenCL記述ではアクセラレータとして実装したい記述内容であるカーネルコードとアクセラレータ以外の処理部分を担当するホストコードの記述が必要である．本稿の最適化ではホストコードの最適化としてカーネル呼び出し回数削減，メモリ配置の検討，入出力配列の結合を行った．メモリ配置の検討においてはFPGAとCPUで同じメモリを共有する共有メモリと，それぞれ独立のメモリを使用する分散メモリを実装した．カーネルコードの最適化ではローカルメモリの活用，ループ融合，ループアンローリング回数の最適化を行った．最適化の効果を確認するために，OpenCLを用いて設計されたFPGAとCPUとの実行時間の比較評価を行った．評価ではFPGAにはIntel社のArriaV SoC Development Kitを使用し，CPUにはIntel社のCorei7-4770Kを使用した．また，評価では吸排気管内に含まれるセルの個数を1919個，5589個，9758個，18678個の場合で評価を行った．その評価の結果，FPGAとCPUに独立したメモリ領域を使用する分散メモリ方式を採用し，管のセル数18678個の場合ではFPGAの性能はCPUより1.08倍高速であった． |
| 抄録(英) | |
| キーワード(和) | OpenCL / FPGA / メモリ配置 / ループ融合 |
| キーワード(英) | |
| 資料番号 | RECONF2017-18 |
| 発行日 | 2017-05-15 (RECONF) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF / CPSY / DC / IPSJ-ARC |
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| 開催期間 | 2017/5/22(から3日開催) |
| 開催地（和） | 登別温泉第一滝本館 |
| 開催地（英） | Noboribetsu-Onsen Dai-ichi-Takimoto-Kan |
| テーマ（和） | HotSPA2017: リコンフィギャラブルシステム・ディペンダブルコンピューティングシステムおよび一般 |
| テーマ（英） | HotSPA2017: Reconfigurable System, Dependable Computing System, and General Topics |
| 委員長氏名（和） | 渡邊 実(静岡大) / 中島 康彦(奈良先端大) / 井上 美智子(奈良先端大) |
| 委員長氏名（英） | Minoru Watanabe(Shizuoka Univ.) / Yasuhiko Nakashima(NAIST) / Michiko Inoue(NAIST) |
| 副委員長氏名（和） | 本村 真人(北大) / 柴田 裕一郎(長崎大) / 中野 浩嗣(広島大) / 入江 英嗣(東大) / 福本 聡(首都大東京) |
| 副委員長氏名（英） | Masato Motomura(Hokkaido Univ.) / Yuichiro Shibata(Nagasaki Univ.) / Koji Nakano(Hiroshima Univ.) / Hidetsugu Irie(Univ. of Tokyo) / Satoshi Fukumoto(Tokyo Metropolitan Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 山口 佳樹(筑波大) / 谷川 一哉(広島市大) / 三吉 貴史(富士通研) / 鯉渕 道紘(NII) / 吉村 正義(京都産大) / 金子 晴彦(東工大) |
| 幹事氏名（英） | Yoshiki Yamaguchi(Univ. of Tsukuba) / Kazuya Tanigawa(Hiroshima City Univ.) / Takashi Miyoshi(Fujitsu Labs.) / Michihiro Koibuchi(NII) / Masayoshi Yoshimura(Kyoto Sangyo Univ.) / Haruhiko Kaneko(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 三好 健文(イーツリーズ・ジャパン) / 小林 悠記(NEC) / 大川 猛(宇都宮大) / 高前田 伸也(北大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takefumi Miyoshi(e-trees.Japan) / Yuuki Kobayashi(NEC) / Takeshi Ohkawa(Utsunomiya Univ.) / Shinya Takameda(Hokkaido Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Reconfigurable Systems / Technical Committee on Computer Systems / Technical Committee on Dependable Computing / Special Interest Group on System Architecture |
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| 本文の言語 | JPN-ONLY |
| タイトル（和） | OpenCLを用いた吸排気管シミュレーション用FPGAアクセラレータの設計 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | OpenCL |
| キーワード(2)（和/英） | FPGA |
| キーワード(3)（和/英） | メモリ配置 |
| キーワード(4)（和/英） | ループ融合 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 石崎 大智 / Daichi Ishizaki |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 広島市立大学大学院(略称：広島市大) Hiroshima City University(略称：Hiroshima City Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 胡濱 良樹 / Yoshiki Ebisuhama |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 広島市立大学大学院(略称：広島市大) Hiroshima City University(略称：Hiroshima City Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 窪田 昌史 / Atsushi Kubota |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 広島市立大学大学院(略称：広島市大) Hiroshima City University(略称：Hiroshima City Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 谷川 一哉 / Kazuya Tanigawa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 広島市立大学大学院(略称：広島市大) Hiroshima City University(略称：Hiroshima City Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 弘中 哲夫 / Tetsuo Hironaka |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 広島市立大学大学院(略称：広島市大) Hiroshima City University(略称：Hiroshima City Univ.) |
| 発表年月日 | 2017-05-23 |
| 資料番号 | RECONF2017-18 |
| 巻番号（vol） | vol.117 |
| 号番号（no） | RECONF-46 |
| ページ範囲 | pp.93-98(RECONF), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2017-05-15 (RECONF) |