2010 Fiscal Year Annual Research Report
超高速・超低消費電力物質科学シミュレーション方式の研究開発
| Project Area | Materials Design through Computics: Complex Correlation and Non-equilibrium Dynamics |
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| Project/Area Number |
22104002
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
稲葉 真理 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 准教授 (60282711)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須田 礼仁 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (40251392)
今井 浩 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
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| Keywords | アルゴリズム / シミュレーション工学 / 情報システム / ネットワーク / 計算機システム |
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| Research Abstract |
平成23年度は、研究の第2年度として直接的にハードウェアに問題を写像することにより、超低消費電力かつ超高速に物質科学における第一原理に基づいたシミュレーションを実施するためのパイロットモデルとなるFPGAベース演算アクセラレータを実現した。FPGAベース演算アクセラレータは、超低消費電力を実現するための基礎技術である「問題が要請する最低限の数値精度保証」、「ホストへのバンド幅およびメモリへのバンド幅実現」に置いて、電力・バンド幅比を最適化するためのプラットフォームとして使用するものである。なお、演算アクセラレータの回路設計中、更に有効なハードウェアとするためにFPGAベースハードウェアの流量測定実験・調査が必要となり、基本設計期間が大幅にのびてしまったが、平成23年度にかけて、部品実装、組立までを完了させている。
また、解法の研究開発としては、多重階層アーキテクチャにおける配置・データ龍最適化問題とターゲットとする超並列・超分散アーキテクチャにおける大規模線形方程式の高速解法の研究開発に着手した。
更に、本プロジェクトがターゲットとする超並列・超分散プラットフォームを実現するために不可欠である極超高速ネットワークを有効に活用するためのデータ転送方式の研究開発を開始し、並列プラットフォーム間におけるメモリ層間データ通信の最適化に取り組んだ。また、今後の極高速ネットワークを用いるデータ転送方式の研究のための基盤として、40Gbpsネットワーク実験環境を構築し40Gbpsバンド幅の90%を利用するTCP通信技術を確立した。
また、本研究のAO2班、AO3班との有機的連携を実現するため、複数回の勉強会を実施した。
〔連携研究者〕東京大学・大学院情報理工学系研究科 平木敬
(大規模FPGAを用いた演算・ネットワーク・メモリアクセラレータの研究)
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[Presentation] Modeling and simulation for EMS2011
Author(s)
Seongsoo Moon, Mary Inaba
Organizer
3rd International Conference on Wireless Information Networks & Business Information System (WINBIS'11)
Place of Presentation
Kathmandu, Nepal
Year and Date
2011-02-27
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