| 講演名 | 2007-11-22 高速アルゴリズムを適用したデータ駆動型確率モデル生化学シミュレータのFPGAへの実装と評価(応用事例,デザインガイア2007-VLSI設計の新しい大地を考える研究会) 吉見 真聡, 西川 由理, 小嶋 利紀, 長名 保範, 舟橋 啓, 広井 賀子, 柴田 裕一郎, 山田 英樹, 北野 宏明, 天野 英晴, |
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| 抄録(和) | 本研究報告では,確率モデル生化学シミュレーションアルゴリズムNext Reaction MethodをFPGAを用いて高速化するための回路構造を提案し,その評価を行った.提案する回路は,アルゴリズムが複数のモジュールとして区分化され,その間がネットワーク網で接続される構造を持つ.また,複数のシミュレーションスレッドが演算回路へ使用要求を出す方法により,データ駆動型の並列処理が行われる.3種類の接続網を実装し,それぞれの面積,動作周波数を測定した結果,Xeon 3.20GHzでの実行に比べ最大約3.6倍のスループットが得られた.大きな高速化は得られなかったものの,各回路の問題点について検討し,性能向上の見込みについて議論した. |
| 抄録(英) | This paper studies several designs of network-based FPGA implementation of a stochastic simulation algorithm called the Next Reaction Method. Whole procedure of the algorithm is divided into several subdivisions which will be implemented as independent modules, and they are connected with configurable interconnection networks so as to provide high throughput. Area and throughput were measured for each type of network configuration, as well as studying each cause of bottleneck. By performing a multi-threading simulation, maximum of 3.6 times speedup was obtained compared to an execution on Xeon 3.20 GHz. Although current designs did not achieve significant speedup, performance analysis study of each network configuration suggested capability of throughput enhancement. |
| キーワード(和) | データ接続網 / データ駆動型 / オンチップネットワーク / FPGA / 確率モデル / 生化学シミュレーション |
| キーワード(英) | Data-transfer network / Data-driven / On-chip network / FPGA / Stochastic biochemical simulation |
| 資料番号 | RECONF2007-50 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF |
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| 開催期間 | 2007/11/15(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Reconfigurable Systems (RECONF) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 高速アルゴリズムを適用したデータ駆動型確率モデル生化学シミュレータのFPGAへの実装と評価(応用事例,デザインガイア2007-VLSI設計の新しい大地を考える研究会) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Evaluation of a Data-Driven Architecture for a Stochastic Biochemical Simulator on an FPGA |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | データ接続網 / Data-transfer network |
| キーワード(2)（和/英） | データ駆動型 / Data-driven |
| キーワード(3)（和/英） | オンチップネットワーク / On-chip network |
| キーワード(4)（和/英） | FPGA / FPGA |
| キーワード(5)（和/英） | 確率モデル / Stochastic biochemical simulation |
| キーワード(6)（和/英） | 生化学シミュレーション |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 吉見 真聡 / Masato YOSHIMI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学大学院理工学研究科 Graduate School of Science and Technology, Keio University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 西川 由理 / Yuri NISHIKAWA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学大学院理工学研究科 Graduate School of Science and Technology, Keio University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 小嶋 利紀 / Toshinori KOJIMA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学大学院理工学研究科 Graduate School of Science and Technology, Keio University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 長名 保範 / Yasunori OSANA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学大学院理工学研究科 Graduate School of Science and Technology, Keio University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 舟橋 啓 / Akira FUNAHASHI |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学大学院理工学研究科 Graduate School of Science and Technology, Keio University |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 広井 賀子 / Noriko HIROI |
| 第 6 著者 所属（和/英） | / 長崎大学工学部情報システム工学科 EMBL-EBI, Thornton group Wellcome Trust Genome Campus |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 柴田 裕一郎 / Yuichiro SHIBATA |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 長崎大学工学部情報システム工学科 Dept. of Computer and Information Sciences, Nagasaki University |
| 第 8 著者 氏名（和/英） | 山田 英樹 / Hideki YAMADA |
| 第 8 著者 所属（和/英） | 科学技術振興機構北野共生システムプロジェクト Dept. of Computer and Information Sciences, Nagasaki University |
| 第 9 著者 氏名（和/英） | 北野 宏明 / Hiroaki KITANO |
| 第 9 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学大学院理工学研究科 Kitano Symbiotic Systems Project, ERATO-SORST, Japan Science and Technology Agency |
| 第 10 著者 氏名（和/英） | 天野 英晴 / Hideharu AMANO |
| 第 10 著者 所属（和/英） | Graduate School of Science and Technology, Keio University |
| 発表年月日 | 2007-11-22 |
| 資料番号 | RECONF2007-50 |
| 巻番号（vol） | vol.107 |
| 号番号（no） | 342 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
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