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2011 年度 実績報告書

マルチコア・プロセッサによるリアルタイム電子ホログラフィの研究

研究課題

研究課題/領域番号 21500094
研究機関千葉大学

研究代表者

伊藤 智義  千葉大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20241862)

キーワード計算機システム / ハイパフォーマンス・コンピューティング / ディスプレイ / ホログラフィ
研究概要

ホログラフィは3次元波面を忠実に記録・再生できる技術であり,電子ホログラフィは究極の立体テレビになり得るものと考えられている.しかし,膨大な情報量を処理しなければならず,実用化が困難な状況にある.一方,コンピュータのプロセッサは,近年,並列化が進んでいる.電子ホログラフィのアルゴリズムは並列処理に向いており,マルチコア・プロセッサが実用化に向けて有効かどうかを検証することが本研究課題の目的である.これまでに代表的なマルチコア・プロセッサであるGPUの有効性を明らかにしてきた.
ただし,GPUは単精度のときに高い性能を示し,倍精度にすると性能が大幅に低減する.倍精度のマルチコア・プロセッサにGRAPE-DRチップがある.当初は天文学の数値シミュレーション専用に使用されていたが,近年では一般用途向けボードが市販されている.また,パソコンで用いられているプロセッサもマルチコア化が進んでいる.そこで,今年度は,倍精度による検証として,GPU,GRAPE-DR,POWER7プロセッサを搭載した市販のハイパフォーマンスコンピュータである日立SR16000で,それぞれホログラフィ計算を行い,比較した.倍精度においては,GRAPE-DRとSR16000がほぼ同じ高速化を示し,GPUに比べて優位であった.ただし,GPUが安価であることを考慮した価格性能比においては,GPUの方が優位であった.
また,今年度はGPUを複数用いたマルチGPUシステムの研究にも取り組んだ.3枚のGPUカードを搭載したパソコンを4台接続したクラスタシステムを構築し,パソコン単体と比べて1,000倍以上の高速化に成功するなどの成果を上げた.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Special-purpose computer for Particle Image Velocimetry2011

    • 著者名/発表者名
      佐竹新一, 伊藤智義, 他
    • 雑誌名

      Computer Physics Communications

      巻: 182 ページ: 1178-1182

    • 査読あり
  • [学会発表] Fast Computation of 20 Mega Pixel Computer-Generated Hologram Using Multi-GPU Cluster System2012

    • 著者名/発表者名
      高田直樹, 伊藤智義, 他
    • 学会等名
      The collaborative conference on 3D Research (CC3DR) 2012
    • 発表場所
      韓国(招待講演)
    • 年月日
      20120625-20120629
  • [学会発表] Fast Computation of Computer-Generated-Hologram Using Multi-GPU Cluster System2011

    • 著者名/発表者名
      高田直樹, 伊藤智義, 他
    • 学会等名
      The 3rd international conference on 3D Systems and Applications (3DSA2011)
    • 発表場所
      韓国
    • 年月日
      2011-06-22
  • [学会発表] Cluster System. Using a Special-Purpose Computer for Electronic Holography and Application of Phase Hologram2011

    • 著者名/発表者名
      市橋保之, 伊藤智義, 他
    • 学会等名
      International Universal Communication Symposium (IUCS) 2011
    • 発表場所
      韓国
    • 年月日
      2011-06-22
  • [備考]

    • URL

      http://brains.te.chiba-u.jp/~itot/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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