| 講演名 | 2014/9/5 GPUクラスタによるFDTD法の高速化と大規模・実問題電磁界シミュレーションへの応用(生体,電磁界シミュレーション,EMC一般) 園田 潤, 小関 勇気, 佐藤 源之, |
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| 抄録(和) | 本稿では,GPU NVIDIA Tesla K20を64台搭載したGPUクラスタによるFDTD法の高速化と,地中レーダにおける鉄筋探査シミュレーションや仙台市の数値地形モデルを用いた雷放電電磁界解析を例に,GPUクラスタを用いたFDTD法による大規模・実問題シミュレーションの実際について報告する.GPU64台を用いたFDTD法の演算性能は,単精度で6.2Tflops,倍精度で3.7Tflopsが得られ,メモリアクセスを考慮した理論性能と比較すると75%程度の演算性能が得られていることを示している.また,実際の大規模解析の例として,計算時間を要する地中レーダシミュレーションや、多くのメモリを必要とする実地形モデルの雷放電電磁界解析において,GPUクラスタを用いることにより,170時間を要していた地中レーダシミュレーションが30分程度で,14時間を要していた雷放電電磁界解析が1分程度で計算できることを示している. |
| 抄録(英) | In this study, the finite-difference time-domain (FDTD) method has been accelerated by CPU cluster with 64 CPUs (NVIDIA Tesla K20m), and we have applied to large-scale and realistic electromagnetic simulations, such as ground penetrating radar (GPR) and analysis of lightning electromagnetic filed. We have obtained the performance of floating-point operations of the FDTD method for single and double precision in 6.2 Tflops and 3.7 Tflops, respectively. It is shown that large-scale and realistic GPR simulation for searching reinforcing bar using FDTD method with 64 GPUs can be calculated in about 30 minutes, and analysis of lightning electromagnetic filed with numerical terrain model using moving-window FDTD (MW-FDTD) method with 48 GPUs can be calculated in about I minute. |
| キーワード(和) | GPUクラスタ / FDTD法 / MW-FDTD法 / 地中レーダ / 雷放電電磁界 |
| キーワード(英) | GPU cluster / FDTD method / MW-FDTD method / ground penetrating radar / lightning electromagnetic filed |
| 資料番号 | EST2014-48,EMCJ2014-34 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EST |
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| 開催期間 | 2014/9/5(から1日開催) |
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| 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 | Electronic Simulation Technology (EST) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | GPUクラスタによるFDTD法の高速化と大規模・実問題電磁界シミュレーションへの応用(生体,電磁界シミュレーション,EMC一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Acceleration of FDTD Method Using CPU Cluster and Application of Large-scale and Realistic Electromagnetic Simulation |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | GPUクラスタ / GPU cluster |
| キーワード(2)（和/英） | FDTD法 / FDTD method |
| キーワード(3)（和/英） | MW-FDTD法 / MW-FDTD method |
| キーワード(4)（和/英） | 地中レーダ / ground penetrating radar |
| キーワード(5)（和/英） | 雷放電電磁界 / lightning electromagnetic filed |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 園田 潤 / Jun SONODA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 仙台高等専門学校知能エレクトロニクス工学科 Department of Intelligent and Electronic Systems, Sendai National College of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 小関 勇気 / Yuki KOSEKI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 仙台高等専門学校専攻科情報電子システム工学専攻 Advanced Course of Information and Electronic System Engineerig, Sendai National College of Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 佐藤 源之 / Motoyuki SATO |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東北大学東北アジア研究センター Center for Noatheast Asian Studies, Tohoku University |
| 発表年月日 | 2014/9/5 |
| 資料番号 | EST2014-48,EMCJ2014-34 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 215 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |