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講演抄録/キーワード
講演名 2009-12-04 10:40
マルチFPGAシステムFLOPS-2Dに向けたパイプライン構築手法の検討
森下博和田舎片健太慶大)・長名保範成蹊大)・藤田直行JAXA)・天野英晴慶大RECONF2009-50
抄録 (和) 計算流体力学(CFD : Computatitonal Fluid Dynamics) のアプリケーションの一つであるUPACS は実用
性は高いが、複雑なメモリアクセスパターンにより、スーパーコンピュータを利用しても性能向上に限界がある。こ
のようなアプリケーションに対してハードウェアによる高速化は有効だが、ASIC を利用すると高いコストと開発時間
が問題となる。一方、近年のFPGA 資源の向上に伴いFPGA を利用した科学技術演算の高速化が報告されるように
なってきた。そこで我々は、複数のFPGA を利用したマルチFPGA システムであるFLOPS-2D 上にUPACS の実装
を行い、演算の高速化を目標とした研究を行っている。複数のFPGA を利用する際には、各FPGA に対して最適な
回路構成を取れるような演算器の選択及び実装手法、最も理想性能に近い性能が得られる問題分割手法を模索する必
要がある。本稿では、この前者の問題点に着目し各演算器の面積、性能を適切に設定するツールを作成し、このツー
ルを利用したパイプラインによってソフトウェアの実行時間と比較して12:4 倍程度の性能を見積った。 
(英) UPACS, a package for CFD (Computational Fluid Dynamics), is an attractive and practical application
for high speed computing. However, it is also a challenging target to accelerate by using supercomputer due to its
complex memory access pattern. Although it is a relatively large scale application, the recent growth of FPGA
resource allows us to implement on hardware. Our goal is hardware implementation of UPACS onto FLOPS-2D :
a multi-FPGA system. We must consider the best way to divide the designed circuits into an FPGA and adjust
arithmetic unit's parameters in order to exploit the potential of each FPGA when we use a multi-FPGA system.
In this paper, the pipeline which is easy to recon gure based on the algorithm is implemented. Then, a tool which
optimizes arithmetic unit's parameters and recon gures the pipeline structure is designed. By using this tool, 12:4
times faster result than software execution is estimated.
キーワード (和) FPGA / CFD / 専用計算機 / 計算流体力学 / / / /  
(英) FPGA / Custom Computer / Computational Fluid Dynamics / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 109, no. 320, RECONF2009-50, pp. 55-60, 2009年12月.
資料番号 RECONF2009-50 
発行日 2009-11-26 (RECONF) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード RECONF2009-50

研究会情報
研究会 VLD DC IPSJ-SLDM CPSY RECONF ICD CPM  
開催期間 2009-12-02 - 2009-12-04 
開催地(和) 高知市文化プラザ 
開催地(英) Kochi City Culture-Plaza 
テーマ(和) デザインガイア2009 ―VLSI設計の新しい大地― 
テーマ(英) Design Gaia 2009 ―New Field of VLSI Design― 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 RECONF 
会議コード 2009-12-VLD-DC-SLDM-CPSY-RECONF-ICD-CPM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) マルチFPGAシステムFLOPS-2Dに向けたパイプライン構築手法の検討 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Selection Technique of Pipeline Parameters for FLOPS-2D:Multi-FPGA System Environment 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) FPGA / FPGA  
キーワード(2)(和/英) CFD / Custom Computer  
キーワード(3)(和/英) 専用計算機 / Computational Fluid Dynamics  
キーワード(4)(和/英) 計算流体力学 /  
キーワード(5)(和/英) /  
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) 森下 博和 / Hirokazu Morishita / モリシタ ヒロカズ
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) 田舎片 健太 / Kenta Inakagata / イナカガタ ケンタ
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) 長名 保範 / Yasunori Osana / オサナ ヤスノリ
第3著者 所属(和/英) 成蹊大学 (略称: 成蹊大)
Seikei University (略称: Seikei Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 藤田 直行 / Naoyuki Fujita / フジタ ナオユキ
第4著者 所属(和/英) 宇宙航空研究開発機構 (略称: JAXA)
Japan Aerospace eXploration Agency (略称: JAXA)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 天野 英晴 / Hideharu Amano / アマノ ヒデハル
第5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 2009-12-04 10:40:00 
発表時間 20分 
申込先研究会 RECONF 
資料番号 RECONF2009-50 
巻番号(vol) vol.109 
号番号(no) no.320 
ページ範囲 pp.55-60 
ページ数
発行日 2009-11-26 (RECONF) 


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