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2011 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロ波シミュレータ専用計算機・FDTD/FITマシンの開発

Research Project

Project/Area Number 21560345
Research InstitutionMuroran Institute of Technology

Principal Investigator

川口 秀樹  室蘭工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90234046)

Keywordsマイクロ波 / FDTD法 / 専用計算機 / シミュレーション / FPGA / ハイパフォーマンスコンピューティング
Research Abstract

研究計画最終年の今年度は,前年度開発した並列処理用FDTD法マシンを多数台連動動作させ,実際に大規模計算における動作確認および性能評価を行った.またさらに,最新のハイエンド計算サーバマシンを導入し,本研究計画で開発した専用計算機との計算性能,消費電力などの比較を行った.具体的には下記の作業を実施した.
1.並列処理専用計算機との性能比較を行うべく,最新のCPUを有し,かつ専用のコンパイラを搭載したハイエンド計算サーバを導入した.
2.領域分割法にもとづくFDTD法の並列計算を6台連動の専用計算機にて,矩形導波管を例にマイクロ波シミュレーションを行い,ハイエンド計算サーバマシンおよびGPUとの性能比較を行った.
3.上記数値モデルでの計算実行例を通して,6台並列処理の専用計算機により,わずか50MHzの動作周波数でも,GPUには及ばないもののハイエンドCPUマシンよりも高性能処理が達成でき,かつ,対消費電力費では,他のどのシステムよりも格段に良い性能を発揮することを示した.
4.これら得られた研究成果は,2011年電磁界解析国際会議(COMPUMAG2011)にて研究発表を行い,学会会場にて,他の研究者との意見交換を行った.
5.また,同専用計算機をより効率的に動作させるべく,正方グリッド上で曲線形状の数値モデルが取扱えるPartically Filled Cell(PFC)法の実装を検討し,VHDLシミュレーションにて正常に動作することを確認した.
6.さらに,今後,より広い範囲の問題を取扱えるような機能拡張のための情報収集の一環として,PFC法を提案した研究機関であるダルムシュタットエ科大学の当該研究室から研究者を招へいし,講演会を実施した上で,これらのトピックスに関する研究討論を行った.

  • Research Products

    (7 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Initial Value Problem Formulation of Time Domain Boundary Element Method for Electromagnetic Microwave Simulations2012

    • Author(s)
      H.Kawaguchi, T.Weiland
    • Journal Title

      Engineering Analysis with Boundary Elements

      Volume: 36 Pages: 968-978

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical Analysis of Sampling Streak Camera for Higher Temporal Resolution Operation2012

    • Author(s)
      H.Kawaguchi, Y.Ito
    • Journal Title

      IEEE Tran.Magn.

      Volume: 48 Pages: 411-414

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] マイクロ波励起表面波プラズマ半導体処理装置の数値解析コードにおけるプラズマ電子密度分布の計算も含めた解析スキームの検討2011

    • Author(s)
      畑口雅人, 西川崇之, 川口秀樹, 鏡愼
    • Journal Title

      日本AEM学会誌

      Volume: 19 Pages: 348-353

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Numerical Design of High Power Waveguide with Direction Changeable Strurcture2011

    • Author(s)
      H.Kawaauchi, T.Takada, S.Kagami
    • Organizer
      Proceedings of the International Conference on Modeling and Simulation Technology
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      20111000
  • [Presentation] Development of Portable High Performance Computing System by Parallel FDTD Dedicated Computers2011

    • Author(s)
      Y.Fujita, H.Kawaguchi
    • Organizer
      Proceedings of the 18th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields
    • Place of Presentation
      Sydney
    • Year and Date
      20110700
  • [Presentation] Numerical Analysis of Sampling Streak Camera for Higher Temporal Resolution Operation2011

    • Author(s)
      H.Kawaguchi, Y.Ito
    • Organizer
      Proceedings of the 18th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields
    • Place of Presentation
      Sydney
    • Year and Date
      20110700
  • [Presentation] Numerical Analysis of the Amplification Process of the Micro Channel Plate (MCP) in the Framing Camera2011

    • Author(s)
      Y.Ito, H.Kawaguchi, T.Weiland
    • Organizer
      Proceedings of the 18th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields
    • Place of Presentation
      Sydney
    • Year and Date
      20110700

URL: 

Published: 2013-06-26  

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