数値流体力学におけるMacCormack法を実現する並列アルゴリズムとそのFPGA実装

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2016-01-12
• タイトル: 数値流体力学におけるMacCormack法を実現する並列アルゴリズムとそのFPGA実装
• タイトル / 言語: en
• タイトル: A Parallel Algorithm for Realizing the MacCormack Scheme in Computational Fluid Dynamics and its FPGA Implementation
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 数値計算
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 広島市立大学大学院情報科学研究科
• 著者所属: 広島市立大学大学院情報科学研究科
• 著者所属: 広島市立大学大学院情報科学研究科
• 著者所属: 広島市立大学大学院情報科学研究科
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Sciences, Hiroshima City University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Sciences, Hiroshima City University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Sciences, Hiroshima City University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Sciences, Hiroshima City University
• 著者名: 芳賀, 裕介; 永山, 忍; 若林, 真一; 稲木, 雅人
• 著者名(英): Yusuke, Haga; Shinobu, Nagayama; Shin'ichi, Wakabayashi; Masato, Inagi
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 流体解析などで用いられる偏微分方程式モデルでは解析的な解法が知られていない場合が多いため，差分法を用いた数値シミュレーションにより数値解を求めることが一般的である．しかし，こうした数値解法の計算量は大きいため，解法のハードウェア化による計算の高速化が求められている．本論文では，一次元オイラー方程式に対する数値解法の一つである MacCormack 法に着目し，この解法の並列アルゴリズムを専用回路として FPGA 上に実装することで数値解を高速に求める手法を提案する．数値流体解析の様々な応用において一個の FPGA 上で効率よく計算するために複数のアーキテクチャを提案し，様々な計算のパラメータに対しそれらを実験的に評価する．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: In many partial differential equation models used in various applications such as fluid analysis, their analytical solutions are not well known, and thus, they are often solved numerically by a numerical simulation using a finite difference method. However, numerical simulations are generally slow. Therefore, hardware solutions to accelerate numerical simulations are required. In this paper, we focus on a numerical solution, the MacCormack scheme, which is used to solve linear Euler equations, and propose a parallel algorithm for the scheme and its dedicated circuits for FPGA implementation as a hardware solution. To compute the MacCormack scheme efficiently in various applications of numerical fulid analysis on an FPGA, we explore efficient architectures by their experimental evaluation for various computation parameters of the scheme.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA11451459
• 書誌情報: 研究報告システムとLSIの設計技術（SLDM）; 巻 2016-SLDM-174, 号 24, p. 1-6, 発行日 2016-01-12
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8639
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会