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講演抄録/キーワード
講演名 2006-01-18 15:20
FPGAを用いた生化学シミュレータReCSiPにおける数値積分機構の性能改善手法
西川由理長名保範吉見真聡岩岡 洋小嶋利紀慶大)・舟橋 啓広井賀子JST)・柴田裕一郎岩永直樹長崎大)・北野宏明JST)・天野英晴慶大
抄録 (和) 近年のバイオインフォマティクスにおいて、計算機上での生化学シミュレーションは、細胞内の生化学反応を解析する非常に有効な方法である。しかしシミュレーション対象となる系の大規模化が進むにつれ、高スループットのシミュレータの開発が急務となる。ReCSiPは、FPGAを用いて高速なシミュレーションを実現するシステムとして開発されており、本研究ではその反応速度式を解くモジュールと数値積分を行うモジュールを並列動作させることによってパイプライン稼働率の向上を図った。本研究報告ではその方法論の提案、ReCSiPへの実装および回路面積-速度効率の評価を示し、その結果について検討する。従来方式と比べ1.29倍の面積で、最高1.96倍のスループットを実現した。 
(英) Computational simulation is a highly effective solution for cellular analyses in recent bioinformatics. As the scale of analysis objects are rapidly expanding, however, it is a prime task to develop a simulator with high throughput. ReCSiP, an FPGA-based biochemical simulator, is being exploited for this necessity. Further speed-up of the simulator is enhanced with an improvement of its pipelining efficiency, by a parallel operation of a rate-law solver module and a numerical integration module.
This research report discusses the methodology of enhancing the performance of ReCSiP, its implementation and the evaluation result. Speed-up of 1.96x in maximum is achieved with an area increase of 29\% compared to the conventional implementation.
キーワード (和) 生化学シミュレータ / 数値積分 / Euler法 / パイプライン稼働率 / FPGA / / /  
(英) Biochemical simulator / numerical integration / Euler's method / Pipelining efficiency / FPGA / / /  
文献情報 信学技報, vol. 105, no. 518, RECONF2005-95, pp. 53-58, 2006年1月.
資料番号 RECONF2005-95 
発行日 2006-01-11 (VLD, CPSY, RECONF) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685
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研究会情報
研究会 RECONF CPSY VLD IPSJ-SLDM  
開催期間 2006-01-17 - 2006-01-18 
開催地(和) 慶應大学日吉キャンパス 来往舎 
開催地(英)  
テーマ(和) FPGAとその応用および一般 
テーマ(英) FPGA and its Application, etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 RECONF 
会議コード 2006-01-RECONF-CPSY-VLD-IPSJ-SLDM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) FPGAを用いた生化学シミュレータReCSiPにおける数値積分機構の性能改善手法 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) A Performance Improvement Strategy for Numerical Integration on an FPGA-Based Biochemical Simulator ReCSiP 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 生化学シミュレータ / Biochemical simulator  
キーワード(2)(和/英) 数値積分 / numerical integration  
キーワード(3)(和/英) Euler法 / Euler's method  
キーワード(4)(和/英) パイプライン稼働率 / Pipelining efficiency  
キーワード(5)(和/英) FPGA / FPGA  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 西川 由理 / Yuri Nishikawa / ニシカワ ユリ
第1著者 所属(和/英) 慶應義塾大学 (略称: 慶大)
Keio University (略称: Keio Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 長名 保範 / Yasunori Osana / オサナ ヤスノリ
第2著者 所属(和/英) 慶應義塾大学 (略称: 慶大)
Keio University (略称: Keio Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 吉見 真聡 / Masato Yoshimi / ヨシミ マサト
第3著者 所属(和/英) 慶應義塾大学 (略称: 慶大)
Keio University (略称: Keio Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 岩岡 洋 / Yow Iwaoka / イワオカ ヨウ
第4著者 所属(和/英) 慶應義塾大学 (略称: 慶大)
Keio University (略称: Keio Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 小嶋 利紀 / Toshinori Kojima / コジマ トシノリ
第5著者 所属(和/英) 慶應義塾大学 (略称: 慶大)
Keio University (略称: Keio Univ.)
第6著者 氏名(和/英/ヨミ) 舟橋 啓 / Akira Funahashi / フナハシ アキラ
第6著者 所属(和/英) 科学技術振興機構 (略称: JST)
Japan Science and Technology Agency (略称: JST)
第7著者 氏名(和/英/ヨミ) 広井 賀子 / Noriko Hiroi / ヒロイ ノリコ
第7著者 所属(和/英) 科学技術振興機構 (略称: JST)
Japan Science and Technology Agency (略称: JST)
第8著者 氏名(和/英/ヨミ) 柴田 裕一郎 / Yuichiro Shibata / シバタ ユウイチロウ
第8著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ.)
第9著者 氏名(和/英/ヨミ) 岩永 直樹 / Naoki Iwanaga / イワナガ ナオキ
第9著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ.)
第10著者 氏名(和/英/ヨミ) 北野 宏明 / Hiroaki Kitano / キタノ ヒロアキ
第10著者 所属(和/英) 科学技術振興機構 (略称: JST)
Japan Science and Technology Agency (略称: JST)
第11著者 氏名(和/英/ヨミ) 天野 英晴 / Hideharu Amano / アマノ ヒデハル
第11著者 所属(和/英) 慶應義塾大学 (略称: 慶大)
Keio University (略称: Keio Univ.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2006-01-18 15:20:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 RECONF 
資料番号 VLD2005-106, CPSY2005-62, RECONF2005-95 
巻番号(vol) vol.105 
号番号(no) no.514(VLD), no.516(CPSY), no.518(RECONF) 
ページ範囲 pp.53-58 
ページ数
発行日 2006-01-11 (VLD, CPSY, RECONF) 


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