| 講演名 | 2013-01-17 FPGAクラスタによる格子ボルツマン法専用計算機の実装と性能評価(FPGA計算応用, FPGA応用及び一般) 高野 芳彰, 鈴木 隼人, 千葉 諒太郎, 佐野 健太郎, 山本 悟, |
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| 抄録(和) | 本論文では、密結合FPGAクラスタ上に構築されるLBM専用計算機の試作実装及び性能評価について述べる。一般に、強スケーリングによる並列計算では、ノード数が増えるにつれて各ノードが担当する計算サイズが減少するため通信時間を隠蔽できなくなり、速度向上が得られなくなる。本研究では、これまで、強スケーリングにおいても高い性能スケーラビリティを達成可能なシステムを実現するため、低遅延且つ広帯域な専用ネットワークを有する密結合FPGAクラスタを提案してきた。本専用ネットワークをアクセラレータドメインネットワーク(ADN)と呼ぶ。本稿では、まずLBM専用計算機のアーキテクチャおよびストリーム計算手法について述べる。その後、FPGAクラスタ中の単一FPGAを用いた試作実装による性能評価を行う。 |
| 抄録(英) | This paper reports prototype implementation and performance evaluation of a custom computing machine for the Lattice Boltzmann method (LBM) to be implemented on our tightly-coupled FPGA cluster. In general, strong scaling prevents performance from scaling with the number of computing nodes because it gets difficult to hide communication time with computing time. In our research, to solve this problem, we have proposed and developed the tightl-coupled FPGA cluster with an accelerator-domain network (ADN) to provide low-latency and high-bandwidth direct connection for FPGAs In this paper, we describe the architecute and stream computation of the LBM custom computing machine. We evaluate its performance based on prototype implementation with a single FPGA of the FPGA cluster. |
| キーワード(和) | 高性能計算 / 格子ボルツマン法 / アクセラレータドメインネットワーク / 密結合FPGAクラスタ / FPGA |
| キーワード(英) | high-performance computation / lattice boltzmann method / accelerator-domain network / tightly-coupled FPGA cluster / FPGA |
| 資料番号 | VLD2012-135,CPSY2012-84,RECONF2012-89 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | VLD |
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| 開催期間 | 2013/1/9(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（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 | VLSI Design Technologies (VLD) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | FPGAクラスタによる格子ボルツマン法専用計算機の実装と性能評価(FPGA計算応用, FPGA応用及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Implementation and performance evaluation of the accelerator for Lattice Boltzmann method on FPGA cluster |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 高性能計算 / high-performance computation |
| キーワード(2)（和/英） | 格子ボルツマン法 / lattice boltzmann method |
| キーワード(3)（和/英） | アクセラレータドメインネットワーク / accelerator-domain network |
| キーワード(4)（和/英） | 密結合FPGAクラスタ / tightly-coupled FPGA cluster |
| キーワード(5)（和/英） | FPGA / FPGA |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 高野 芳彰 / Yoshiaki KONO |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Sciences, Tohoku University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 鈴木 隼人 / Hayato SUZUKI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Sciences, Tohoku University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 千葉 諒太郎 / Ryotaro CHIBA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Sciences, Tohoku University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 佐野 健太郎 / Kentaro SANO |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Sciences, Tohoku University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 山本 悟 / Satoru YAMAMOTO |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Sciences, Tohoku University |
| 発表年月日 | 2013-01-17 |
| 資料番号 | VLD2012-135,CPSY2012-84,RECONF2012-89 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | 375 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |