| 研究課題/領域番号 |
21500061
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
天野 英晴 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60175932)
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| 研究分担者 |
藤田 直行 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発本部, 研究員 (70358480)
長名 保範 成蹊大学, 理工学部, 助教 (00532657)
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| キーワード | リコンフィギャラブルシステム / CFD / アクセラレータ |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、スケーラブルな大規模リコンフィギャラブルシステムFLOPS-2D上に計算流体力学(CFD:Computational Fluid Dynamics)の実用的なソフトウェアパッケージUPACSおよびその後継でさらに柔軟性の高いFaSTARを実装し、一般的に利用されているPCの数倍から数十倍の実行性能を実現することである。
平成22年度は、このうちUPACSの中で半分以上のサブルーチンをそれぞれFLOPS-2D上の1ボード上に搭載し、それぞれ5倍程度の性能向上を実現した。また、ひとつのサブルーチンを複数のボードに実装する場合の困難さを低減するために、さまざまなパイプライン構造のトレードオフを容易に検討するためのツールであるRERを開発した。さらに、より容易な実装環境を実現するためにFPGA上に仮想的にALUアレイを構築し、この上に演算操作と、データを流すことで、複数ボードでの高速化を行うことのできる開発環境を構築した。この環境で実際にUPACSのサブルーチンであるMUSCLを実装し、汎用CPUの5倍程度の性能向上を実現した。
また、新しく非構造格子を扱うことのできるパッケージFaSTARのプロファイリングを行い、FPGA上での実装の問題がデータ構造の複雑さにあり、アウトオブオーダ実行可能なパイプライン構造が必要な点を明らかにした。
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