Lattice-Boltzlnann MethodのIntel Programmable Accelerator Cardヘの実装と評価

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2019-01-23
• タイトル: Lattice-Boltzlnann MethodのIntel Programmable Accelerator Cardヘの実装と評価
• タイトル / 言語: en
• タイトル: An implementation and evaluation of Lattice-Boltzmann Method on Intel Programmable Accelerator Card
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: アプリケーション
• 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: 理化学研究所計算科学研究センタープロセッサ研究チーム
• 著者所属: 理化学研究所計算科学研究センタープロセッサ研究チーム
• 著者所属: 理化学研究所計算科学研究センタープロセッサ研究チーム
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): RIKEN R-CCS, Processor Research Team,
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): RIKEN R-CCS, Processor Research Team,
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): RIKEN R-CCS, Processor Research Team,
• 著者名: 宮島, 敬明; 上野, 知洋; 佐野, 健太郎
• 著者名(英): Takaaki, Miyajima; Tomohiro, Ueno; Kentaro, Sano
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 我々は複数の FPGA を用いた高性能ストリーム計算のための共通プラットフォームの構築を目指し，研究開発を行っている．FPGA を計算プラットフオームとして利用する際の問題点には，設計効率や FPGA 間通信，システムの設計 ・ 構築，運用性など多くの解決すべき問題がある．我々は，設計効率を独自のデータフロー言語 ''SPGen'' で，FPGA 間通信を独自の RDMA 実装で，システムの設計 ・ 構築を Intel Acceleration Stack (IAS) を採用することで，運用性を仮想環境で解決を試みる．本報告では，プラットフオームの初期段階である，IAS をベースとした単体 FPGA と Direct Memory Access Controller (DMAC) ライブラリの実装と評価を述べる．具体的には，IAS のハードウェア部である Intel PAC 上に，2 つの DMAC モジュールと SPGen で実装した 5 種類の格子ボルツマン法の計算モジュール (LBM コア) を実装した．また，IAS のソフトウェア部である OPAE を利用してホスト CPU から実装した DMAC モジュールを制御する DMA ライブラリを開発した．ベアメタル環境下とコンテナ環境下で DMAC ライブラリのホストメモリと FPGA メモリ間の転送速度，各 LBM コアの Intel PAC 上での実効性能，サイクルカウンタを利用したストール率を測定した．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: We are developing and researching a common platform for high performance stream computing with Field Programmable Gate Array (FPGA). User APIs and hardware modules for the common platform are developed based on Intel Acceleration Stack (IAS). Intel PAC and OPAE are a hardware part and software part of IAS, respectively. In this presentation, an preliminary evaluation of the platform and the current status of our research are shown. We implemented two Direct Memory Access Controller (DMAC) modules and a Lattice-Boltzmann Method (LBM) computing core, a computational fluid dynamics application, on Intel PAC. A control software for DMAC modules and LBM core is developed as well. We evaluated four designs of LBM core and observed that the sustained performance of each design is the same as the theoretical peak performance.
• 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 2019-SLDM-186, 号 22, p. 1-6, 発行日 2019-01-23
• 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