Particle-In-Cell法における集約処理のOpenCLを用いた最適化

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2017-05-15
• タイトル: Particle-In-Cell法における集約処理のOpenCLを用いた最適化
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Optimization of the aggregation process in Particle-In-Cell method using OpenCL
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: アルゴリズム
• 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: 慶應義塾大学大学院理工学研究科
• 著者所属: 慶應義塾大学大学院理工学研究科
• 著者所属: 宇宙航空研究開発機構航空技術部門数値解析技術研究ユニット
• 著者所属: 宇宙航空研究開発機構航空技術部門数値解析技術研究ユニット
• 著者所属: 慶應義塾大学大学院理工学研究科
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Science and Technology, Keio University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Science and Technology, Keio University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Numerical Simulation and Research Unit, Aeronautical Technology Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Numerical Simulation and Research Unit, Aeronautical Technology Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Science and Technology, Keio University
• 著者名: 野田, 裕之; 酒井, 諒太郎; 宮島, 敬明; 藤田, 直行; 天野, 英晴
• 著者名(英): Hiroyuki, Noda; Ryotaro, Sakai; Takaaki, Miyajiam; Naoyuki, Fujita; Hideharu, Amano
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: Particle-In-Cell (PIC) 法は，衛星エンジンのひとつであるホールスラスタの研究開発の際に用いられる数値シミュレーション手法である．PIC 法は連続体の運動を有限数の粒子の運動として離散化する粒子法の一種であり，プラズマを粒子と場に分割する．イオン ・ 中性子 ・ 電子などの粒子については運動方程式および衝突計算を行い，電場 ･ 磁場については空間格子 (セル) を用いて計算する．宇宙航空研究開発機構 (JAXA) が開発中のホールスラスタ用 PIC 法シミュレーションコードである NSRU-Full-PIC は，Fortran で記述された CPU 用のコードであり，特に重要な処理のひとつに集約処理がある．集約処理は，粒子の情報を近傍のセル四隅に集約させるリダクション処理で，粒子番号単位で並列化を行うと Read After Write (RAW) ハザードが多発する．現状，NSRU-Full-PIC において集約処理は逐次的に処理されており，計算に膨大な時間を要することが問題である．我々は，NSRU-Full-PIC の高速化 ・ 低消費電力化を目標に，ホールスラスタ専用マルチ SoC FPGA クラスタの構築を検討している．本稿では，Open CL ベース高位合成環境である Intel FPGA SDK for Open CL を用いた最適なリダクション回路記述方法を探るため，複数の記述方法で回路を実装し，それらの性能比較を行う．
• 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: AN10096105
• 書誌情報: 研究報告システム・アーキテクチャ（ARC）; 巻 2017-ARC-226, 号 10, p. 1-6, 発行日 2017-05-15
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8574
• 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