| 研究課題/領域番号 |
19K11879
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60040:計算機システム関連
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| 研究機関 | 琉球大学 |
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研究代表者 |
長名 保範 琉球大学, 工学部, 助教 (00532657)
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| 研究分担者 |
天野 英晴 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60175932)
中條 拓伯 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80217736)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | FPGA / 科学技術計算 / 並列分散コンピューティング / 高性能計算システム / 高速シリアルリンク / GPU / 並列システム / 高位合成 / ストリーム計算 / 科学計測 / 協調設計 / ヘテロジニアス並列分散 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高性能コンピュータの消費電力が性能向上を阻む主要因となり、スーパーコンピュータやデータセンターにはGPUやFPGAといったアクセラレータデバイスが広く導入されている。しかし現在のところ、プログラミング環境の制約からFPGAはデータセンターなどの環境でその潜在的な性能を充分に発揮できているとはいえない。本研究では、これを解決するための並列分散プログラミング環境と動作検証環境の実現を目指す。
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| 研究成果の概要 |
高性能計算システムで現在広く用いられているマイクロプロセッサに代わり、より低消費電力で高いスループットを実現するFPGAベースの計算システムの基盤となるフレームワークの開発を行った。実用レベルでの計算システムの実現に必要なFPGAの自己再プログラム (partial reconfiguration) やFPGA間の高速データ転送の機構をベンダの実装に依存しない形で実現した。また、FPGAを容易にプログラミングする各種のための設計手法についても開発を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高性能計算システムの性能向上が消費電力の問題で阻まれるようになった現在、低消費電力な高性能計算システムの実現は喫緊の問題である。FPGAによるカスタムコンピューティングはその解決法の有力な候補のひとつであるが、広く実用化されるには依然としてさまざまなハードルが存在する。本研究の成果は、FPGAによる計算システムを実現するための基盤技術を提供するものであり、高性能システムから小規模な組み込みシステムまで、さまざまな計算システムの構成に用いることができる。
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