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2014 年度 実施状況報告書

GPUを用いたモーメント法の高速化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420394
研究機関仙台高等専門学校

研究代表者

袁 巧微  仙台高等専門学校, 専攻科, 教授 (80509729)

研究分担者 陳 強  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30261580)
澤谷 邦男  東北大学, 学内共同利用施設等, 教授 (60108470)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード大規模電磁界散乱問題 / 高速化 / FMM / 誘電体 / モーメント法 / GPU / CPU / 電磁界数値解析
研究実績の概要

H26年度予定していた平面波が入射したMx×My個金属板アレーの散乱特性を求める解析モデルを取り込み, FMMをシングルGPUに実装し,GPUでのコーディングを完成した.しかし,CPUでの高速化と比較し,高速化の倍数・未知数の上限Nmaxを定量的に明らかにすることは未完成で,H27年度に行う予定である.また,複数GPUに実装したFMMに対して,CPUとGPUの仕事の分割,GPUへの仕事の割り当て,通信と計算のオーバラップなどGPU性能チューニング,CPU計算時間の比較,GPUの高速化を定量的に明らかにすることもH27 年度に行う予定である.
一方,H27年度で予定するGPUの並列処理能力を利用し,誘電体を含む[Z]行列の生行前倒しに行い,[Z]行列の生成をCPUとGPUに適するプログラムを作成した.[Z]行列を生成するにCPUでの計算時間とGPUでの計算時間を比較することがH27年度を行う予定である.他の電磁気学解析ソフト,例えばFDTD解析ソフトを用い,今回作成したプログラムの計算結果の妥当性を確認することもH27年度で行う予定である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

担当学生との連携があまりよくなく、FMMアルゴリズムに関するの理解と計算モデルの作成部分は予想以上時間掛ることである。

今後の研究の推進方策

H27年度では担当者との打ち合わせ回数をこれまで以上に増やし、問題となっている部分洗い出し、連携を強化する方針である。また、モデル作成に関して、経験者且つプロジェクト総括が直接に作成する方針である。

次年度使用額が生じた理由

学校側がGPUワークステーションノード(C2110G-RP5)16式を導入した。C2110G-RP5の1式中でNVIDIA社製Tesla K20 4基があり、全体64基Tesla K20があるため、Tesla K20の購入を断念し、H27年度にTesla K80を搭載するワークステーションを購入する予定。

次年度使用額の使用計画

H27年度にTesla K80を搭載するワークステーションが180万円ほど予算が必要で、H27年度に購入する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The numerical analysis of an antenna near a dielectric object using the higher-order characteristic basis function method combined with a volume integral equation2014

    • 著者名/発表者名
      今野 佳祐(K. Konno), 陳 強(Q. Chen)
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Commun., vol.E97-B, no.10, pp.2066-2073, Oct. 2014

      巻: E97-B ページ: pp.2066-2073

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] CBFMを用いた大規模アレーアンテナの数値解析の高速化2014

    • 著者名/発表者名
      今野 佳祐, 陳 強
    • 学会等名
      2014年電子情報通信学会通信ソ サイ エティ 大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-26
  • [備考]

    • URL

      http://www.sawaya.ecei.tohoku.ac.jp/common/item/pdf/ronbun/konno6.pdf

  • [備考]

    • URL

      http://www.sawaya.ecei.tohoku.ac.jp/common/item/pdf/socit/konno_2014_9.pdf

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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