デスクトップスーパーコンピューターのための地球流体数値ライブラリの構築

• 研究課題/領域番号: 22654056
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 石岡 圭一 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (90292804)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,120千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
• キーワード: 地球流体力学 / 数値ライブラリ / スペクトル法 / GPGPU / SIMD / 球面調和関数変換 / ispack / Intel Sandy Bridge / AVX / 球面調和関数 / FFT / フリーソフト / CUDA

研究概要

地球流体力学の研究に必要となる数値実験を, 比較的安価に入手できる計算機環境上で効率的に実行できるようにすることを目的として, そのような環境で高速に動作する数値ライブラリを構築した. 特に, 球面スペクトル法で用いられる球面調和関数変換サブルーチン群について, GPGPUおよび最新のCPU上のSIMD機能(AVX命令)に対応させた高速化を行った. さらに, 開発した数値ライブラリをフリーソフトウェアとしてインターネット上で公開した.

研究成果

• [雑誌論文] Effect of a Capping Inversion on the Stability of an Ekman Boundary Layer (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hibino, H. Ishikawa, and K. Ishioka
  • 雑誌名: 気象集誌. 第2輯 巻: 90 号: 2 ページ: 311-319
  • DOI: 10.2151/jmsj.2012-210
  • NAID: 130004435154
  • ISSN: 0026-1165, 2186-9057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between thermal convection and mean flow in a rotating system with a tilted axis (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Saito and K. Ishioka
  • 雑誌名: Fluid Dynamics Research 巻: 43 号: 6 ページ: 65503-65503
  • DOI: 10.1088/0169-5983/43/6/065503
  • NAID: 120003644382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inertia-Gravity Wave Radiation from an Unstable Bickley Jet in Rotating Two-Layer Shallow Water (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Harada and K. Ishioka
  • 雑誌名: SOLA 巻: 7 ページ: 113-116
  • DOI: 10.2151/sola.2011-029
  • NAID: 130004940939
  • ISSN: 1349-6476
  • 査読あり
• [学会発表] 無限領域のスペクトル法を用いた山岳波の安直計算について (2012)
  • 著者名/発表者名: 石岡圭一
  • 学会等名: GFDセミナー2012
  • 発表場所: 北海道千歳市
  • 年月日: 2012-08-20
• [学会発表] Development of a spherical harmonics transform library for several architectures (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ishioka
  • 学会等名: Connections between Rotating, Stratified Turbulence and Climate: Theory, Observations, Experiments, and Models
  • 発表場所: コロラド州ボルダー, 米国
  • 年月日: 2012-05-17
• [学会発表] Development of a spherical harmonics transform library for several architectures (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ishioka
  • 学会等名: 2nd AICS International Symposium
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2012-03-01
• [学会発表] Development of a spherical harmonics transform library for several architectures (2012)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Ishioka
  • 学会等名: 2nd AICS International Symposium
  • 発表場所: 神戸市,日本(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-01
• [学会発表] SJPACKのAVX利用について (2011)
  • 著者名/発表者名: 石岡圭一
  • 学会等名: GFDセミナー2011
  • 発表場所: 北海道千歳市
  • 年月日: 2011-08-21
• [学会発表] SJPACKのAVX利用について (2011)
  • 著者名/発表者名: 石岡圭一
  • 学会等名: GFDセミナー2011
  • 発表場所: 北海道千歳市,日本
  • 年月日: 2011-08-21
• [学会発表] ISPACKのGPGPU利用の話 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石岡圭一
  • 学会等名: 地球流体データ解析・数値計算ワークショップ
  • 発表場所: 東京都文京区
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] ISPACKのGPU利用の話 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石岡圭一
  • 学会等名: 地球流体データ解析・数値計算ワークショップ
  • 発表場所: 東京都文京区
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] Development of a spherical harmonics transform library for several architectures
  • 著者名/発表者名: Keiichi Ishioka
  • 学会等名: Connections between Rotaing, Stratified Turbulence and Climate: Theory, Observations, Experiments, and Models
  • 発表場所: コロラド州ボルダー, 米国
• [学会発表] 無限領域のスペクトル法を用いた山岳波の安直計算について
  • 著者名/発表者名: 石岡圭一
  • 学会等名: GFDセミナー2012
  • 発表場所: 北海道千歳市, 日本
• [備考] ISPACKのホームページ
  • URL: http://www.gfd-dennou.org/arch/ispack/
• [備考]
  • URL: http://www.gfd-dennou.org/arch/ispack/