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講演抄録/キーワード
講演名 2015-09-18 14:30
CFDパラメトリックサーベイ用ZYNQクラスタ
杉本 成天野英晴慶大RECONF2015-39
抄録 (和) Fast Aerodynamics Routines(FaSTAR) はJAXA の開発したComputational Fluid Dynamics(CFD) パッケージであり,高い精度で解析を行える一方、非構造格子法によるデータ構造の複雑さが原因で,GPU などの並列演算器を用いた高速化に適さない.一方,FPGA を用いた高速化は効果的であると期待されているが,複雑な処理を有するFaSTAR 全体をFPGA 上に実装するのは困難である.FaSTAR は、実際の設計においては様々な条件化で何度も解析を行うパラメタリックサーベイに使用されることが多い.そこで,我々はFaSTAR によるパラメタリックサーベイ用のZynq クラスタを提案する.本クラスタの各ノードはZynq-7000 AP SoC で構成されるため,コストおよび電力効率の面で優れている。高位合成およびパーシャルリコンフィグレーションを利用することで,それぞれのZynq ノード上で異なる解析を実行することができる。Zynq 内のFPGA 上で実行される部分においては,Intel Corei7-4770k 3.9GHz と比較して1.4 倍の高速化を達成した. 
(英) FaSTAR (Fast Aerodynamics Routines) is a state of the art CFD (Computational Fluid Dynamics) software package to enable high precise analysis. Due to its complicated data structure from unstructured grid, the acceleration with GPU or massively parallel machines is not efficient. Although a hardware accelerator on an FPGA is a hopeful candidate, the complicated FaSTAR program is difficult to pick up time consuming cores and implement them on an FPGA. In practical aircraft design, a parametric survey, which executes FaSTAR jobs in parallel with different conditions is commonly used. Here, we propose a Zynq cluster as a cost and power efficient solution of FaSTAR parametric survey. By introducing high-level synthesis and partial reconfiguration, the FaSTAR job with a specific condition runs on a simple node with a Zynq-7000 AP SoC. Required set of FaSTAR configuration for each job is set up to each node. Now a part of FaSTAR job can be executed on FPGA of Zynq board about 1.4 times faster than Intel’s Core i7-4770k 3.9GHz software.
キーワード (和) FPGA / Zynq / 高位合成 / パーシャルリコンフィグレーション / CFD / クラスタ / パラメタリックサーベイ /  
(英) FPGA / Zynq / HLS / Partial Reconfiguration / CFD / cluster / parametric survey /  
文献情報 信学技報, vol. 115, no. 228, RECONF2015-39, pp. 39-44, 2015年9月.
資料番号 RECONF2015-39 
発行日 2015-09-11 (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)
査読に
ついて
本技術報告は査読を経ていない技術報告であり,推敲を加えられていずれかの場に発表されることがあります.
PDFダウンロード RECONF2015-39

研究会情報
研究会 RECONF  
開催期間 2015-09-18 - 2015-09-19 
開催地(和) 愛媛大学 
開催地(英) Ehime University 
テーマ(和) リコンフィギャラブルシステム、一般 
テーマ(英) Reconfigurable Systems, etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 RECONF 
会議コード 2015-09-RECONF 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) CFDパラメトリックサーベイ用ZYNQクラスタ 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) ZYNQ CLUSTER FOR CFD PARAMETRIC SURVEY 
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) Zynq / Zynq  
キーワード(3)(和/英) 高位合成 / HLS  
キーワード(4)(和/英) パーシャルリコンフィグレーション / Partial Reconfiguration  
キーワード(5)(和/英) CFD / CFD  
キーワード(6)(和/英) クラスタ / cluster  
キーワード(7)(和/英) パラメタリックサーベイ / parametric survey  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 杉本 成 / Naru Sugimoto / スギモト ナル
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) 天野 英晴 / Hideharu Amano / アマノ ヒデハル
第2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 2015-09-18 14:30:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 RECONF 
資料番号 RECONF2015-39 
巻番号(vol) vol.115 
号番号(no) no.228 
ページ範囲 pp.39-44 
ページ数
発行日 2015-09-11 (RECONF) 


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