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 |
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RECONF2015-39 |