大規模・高精度な流体計算向け高効率テンソルネットワークに基づくFPGA・GPU計算基盤

• Project/Area Number: 25K15038
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 60040:Computer system-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Waidyasooriya Hasitha・Muthumala 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (60723533)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2027: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2025: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 再構成可能集積回路 / 量子コンピューティング / 流体計算 / 高性能演算

Outline of Research at the Start

大規模流体シミュレーションの高速化と高性能化は，多くの分野の発展において重要な役割を果たしている．我々の身近にある家電製品，建物， 都市，エネルギー施設に加え，津波，洪水，地震といった自然災害に対するシミュレーションの必要性が高まっており，それらの高性能化が求められている．
高精度化と大規模化においては，量子コンピューティングシミュレーションの高速化に利用されてきたテンソルネットワーク手法に着目する．本研究では， 最適なテンソルネットワークの設計および，そのネットワーク縮約計算の高速化のため，FPGAとGPUからなるアクセラレータ設計手法を提案し，大規模シミュレーションに適用する．