Creation of high-performance computational science using graphics hardware having hardware ray-tracing acceleration unit
Project/Area Number |
21K19763
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 60:Information science, computer engineering, and related fields
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Research Institution | Kyushu University (2022) Nagoya University (2021) |
Principal Investigator |
大島 聡史 九州大学, 情報基盤研究開発センター, 准教授 (40570081)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 謙二 九州大学, 情報基盤研究開発センター, 教授 (90334333)
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Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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Keywords | GPUコンピューティング / 高性能計算 / 計算科学 / レイトレーシング / 電波伝搬計算 |
Outline of Research at the Start |
本研究は、リアルタイムレイトレーシング加速機構を備えた画像処理ハードウェア(以下、R-GPU)の計算科学分野での活用を目指すものである。 加速機構を活用した計算科学プログラムの試作や評価を行い、その適性や問題点を明らかにするとともに、R-GPUに適したプログラミング手法の検討を行う。本研究が先導事例となることで、R-GPUを活用した計算科学アプリケーションの高速化と利用環境の整備を行い、実用化や普及に向けた道筋を示す。
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Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は、2021年度に引き続きGPUに搭載されたレイトレーシング処理加速用ハードウェア「RTコア」の計算科学分野における活用に向けた取り組みとして、電波伝搬シミュレーションプログラムの実装と評価を実施した。2021年度は非常に単純な問題設定のみでの実験に留まっていたが、2022年度は実装の改善や複雑な問題設定への対応を行い、性能の評価と分析を行い、さらにプログラミングモデルについても議論を深めた。性能評価の結果、より高速な(コア数の多い)GPUを使うことで性能が向上することを確認し、またオープンデータに基づく複雑な形状についても高速にシミュレーションができることを確認した。 得られた成果を国内研究会にて発表した。さらに査読付き国際会議に投稿し、採択された。(2023年5月発表予定。)
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
RTコアを用いた計算科学アプリケーション(伝搬計算シミュレーション)の実装と性能評価を進めることができた。これまでの成果を国内研究会で発表し、さらに査読付き国際会議にも採択された。以上から「おおむね順調に進展している」と評価する。
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Strategy for Future Research Activity |
電波伝搬計算の実装と評価はおおむね順調に進んできた。その一方で、電波伝搬シミュレーションにおいて重要な計算の全てがRTコアにより高速化済みであるわけではない。具体的には、電波の反射を考慮した計算は適切に行えている一方、電波の回折や透過についてはRTコアによる処理と容易に対応づけることができない(レイトレーシングフレームワークにより容易に実装できるわけではない)ため未実装である。また、高性能な(コア数の多い)GPUを利用した際に性能がむしろ低下してしまう事例を確認している。本年度はこれらの点について重点的に対応(実装法の考案、原因の分析と解決)を行う予定である。 また、電波伝搬計算以外の問題への対応についても検討を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)