講演名 | 2011-01-17 アンテナ設計のためのFDTD法による電磁界シミュレーションのGPUへの実装(コンピュータシステム応用,FPGA応用及び一般) 土肥 慶亮, 柴田 裕一郎, 小栗 清, 藤本 孝文, |
---|---|
PDFダウンロードページ | PDFダウンロードページへ |
抄録(和) | 本稿は,アンテナ設計のための,3次元FDTD法による電磁界シミュレーションのGPUを用いた高速化について述べる.境界条件としてBerengerによって提案されたsplit PMLを用いた3D-FDTD法は,ステンシル演算の一種でありGPUでの高速化に適していると考えられる.計算領域をブロック化する際にはGPUの構造を考慮したいくつかのブロック化サイズが考えられるが,複数のサイズで評価を行い最適なサイズを明らかにする.さらに,わずかなメモリ使用量の増加と引換に約12%の性能向上が見られるカーネルの統合について述べる.GeForce GTX295を用いた評価の結果,最適なブロック化サイズの探索とカーネルの統合などの最適化により,Core i7 920上のシンプルな実装に対して約110倍の高速化が達成され,マルチコアやSIMD命令の理想的な活用を想定しても約3.45倍の高速化が期待できることが分かった. |
抄録(英) | This paper describes electromagnetical field simulation using the 3D-FDTD method for antenna designing on a CUDA-compatible GPU. We used the split Perfectly Matched Layer as absorbing boundary condition. As is well known, the 3D-FDTD method is a kind of stencil computation and is considered better at GPU implementation. In order to find the best blocking size for the target GPU architecture, we empirically explored a design space of blocking size. We also propose a kernel join method as one of efficient optimization methods, which improves the total performance about 12% at the cost of a small increase in memory usage. As a result of evaluation, our implementation of the 3D-FDTD method on a GeForce GTX295 platform achieves about 110 times performance improvement compared to a simple CPU implementation, which is estimated about 3.45 times faster than an ideally parallelized CPU implementation using multi-core and SIMD instructions. |
キーワード(和) | FDTD / PML / GPU / CUDA / 電磁界シミュレーション |
キーワード(英) | FDTD / PML / GPU / CUDA / Computational electromagnetics |
資料番号 | VLD2010-88,CPSY2010-43,RECONF2010-57 |
発行日 |
研究会情報 | |
研究会 | VLD |
---|---|
開催期間 | 2011/1/10(から1日開催) |
開催地(和) | |
開催地(英) | |
テーマ(和) | |
テーマ(英) | |
委員長氏名(和) | |
委員長氏名(英) | |
副委員長氏名(和) | |
副委員長氏名(英) | |
幹事氏名(和) | |
幹事氏名(英) | |
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 | VLSI Design Technologies (VLD) |
---|---|
本文の言語 | JPN |
タイトル(和) | アンテナ設計のためのFDTD法による電磁界シミュレーションのGPUへの実装(コンピュータシステム応用,FPGA応用及び一般) |
サブタイトル(和) | |
タイトル(英) | Highly efficient mapping of electromagnetic wave interactions using the FDTD method for antenna designing on a CUDA-compatible GPU |
サブタイトル(和) | |
キーワード(1)(和/英) | FDTD / FDTD |
キーワード(2)(和/英) | PML / PML |
キーワード(3)(和/英) | GPU / GPU |
キーワード(4)(和/英) | CUDA / CUDA |
キーワード(5)(和/英) | 電磁界シミュレーション / Computational electromagnetics |
第 1 著者 氏名(和/英) | 土肥 慶亮 / Keisuke DOHI |
第 1 著者 所属(和/英) | 長崎大学大学院生産科学研究科 Graduate School of Science and Technology, Nagasaki University |
第 2 著者 氏名(和/英) | 柴田 裕一郎 / Yuichiro SHIBATA |
第 2 著者 所属(和/英) | 長崎大学工学部 Nagasaki University |
第 3 著者 氏名(和/英) | 小栗 清 / Kiyoshi OGURI |
第 3 著者 所属(和/英) | 長崎大学工学部 Nagasaki University |
第 4 著者 氏名(和/英) | 藤本 孝文 / Takafumi FUJIMOTO |
第 4 著者 所属(和/英) | 長崎大学工学部 Nagasaki University |
発表年月日 | 2011-01-17 |
資料番号 | VLD2010-88,CPSY2010-43,RECONF2010-57 |
巻番号(vol) | vol.110 |
号番号(no) | 360 |
ページ範囲 | pp.- |
ページ数 | 6 |
発行日 |