ビルディングキューブ法に基づく流体専用計算機のキューブ間データ交換に関する一考察

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2015-01-22
• タイトル: ビルディングキューブ法に基づく流体専用計算機のキューブ間データ交換に関する一考察
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Inter-Cube Data-Exchanging for Custom Fluid Computing Machine Based on Building-Cube Method
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: FPGA応用
• 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: 東北大学大学院情報科学研究科
• 著者所属: 東北大学大学院情報科学研究科
• 著者所属: 東北大学大学院情報科学研究科
• 著者所属: 東北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, Tohoku university
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate school of information sciences, Tohoku university
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate school of information sciences, Tohoku university
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate school of information sciences, Tohoku university
• 著者名: 上野, 友也; 上野, 知洋; 佐野, 健太郎; 山本, 悟
• 著者名(英): Tomoya, Ueno; Tomohiro, Ueno; Kentaro, Sano; Satoru, Yamamoto
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 本研究ではビルディングキューブ法 (BCM) に基づく並列流体計算を高速化するために，FPGA による専用計算機の開発を行っている．BCM では，キューブと呼ぶ大小様々な立方体領域を単位としてデータ並列計算を行う．全てのキューブは同解像度の直交格子である．BCM は負荷分散に優れた並列計算方式であるものの，非圧縮性流体計算を行う場合にはその低い演算密度により計算性能がメモリ帯域に制約されるという問題がある．また，BCM では隣接キューブの袖領域データを交換する必要があり，そのデータ転送や補間計算のオーバーヘッドにより並列処理効率が低下する問題が指摘されている．本稿では，メモリ帯域あたりの計算性能を向上させるためのストリームによるキューブ計算に加え，BCM 専用計算機において高効率のキューブ間データ交換を実現するためのデータ転送・補間方式，およびそのハードウェア機構について考察する．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: In our research project, we have developed an FPGA-based custom computing machine for parallel fluid computation based on Building-Cube Method (BCM). In BCM, fluid computation is parallelized with cubes with various sizes, which are each composed of an orthogonal computational lattice with the same resolution. Although BCM is expected to provide good load balancing with cubes, the sustained performance is limited for an incompressive fluid computing scheme due to its low operational intensity. Moreover, it is also reported that parallel processing efficiency is decreased by the overhead of data transfer and interpolation for exchanging ghost cells between adjacent cubes. This paper describes an algorithm and its hardware mechanism for data-transfer and interpolation to achieve efficient inter-cube data exchange.
• 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 2015-SLDM-169, 号 15, p. 1-6, 発行日 2015-01-22
• 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