@techreport{oai:ipsj.ixsq.nii.ac.jp:00203851, author = {小林, 諒平 and 藤田, 典久 and 中道, 安祐未 and 山口, 佳樹 and 朴, 泰祐 and 吉川, 耕司 and 安部, 牧人 and 梅村, 雅之}, issue = {8}, month = {Mar}, note = {我々は,高い演算性能とメモリバンド幅を有する GPU(Graphics Processing Unit)に演算通信性能に優れている FPGA(Field Programmable Gate Array)を連携させ,双方を相補的に利用する GPU-FPGA 複合システムに関する研究を進めている.GPU・FPGA 複合演算加速が必要とされる理由は,複数の物理モデルや複数の同時発生する物理現象を含むシミュレーションであるマルチフィジックスアプリケーションに有効だと睨んでいるためである.マルチフィジックスでは,シミュレーション内に様々な特性の演算が出現するので,GPU だけでは演算加速が困難な場合がある.したがって,GPU だけでは対応しきれない特性の演算の加速に FPGA を利用することで,アプリケーション全体の性能向上を狙う.本稿では,マルチフィジックスの例である,宇宙輻射輸送シミュレーションコード ARGOT を対象にする.ARGOT は,点光源と空間に分散した光源の 2 種類の輻射輸送問題を含む.ARGOT 法の演算には既に ARGOT プログラムに実装されている GPU カーネルを用いることで,主要演算部分を GPU と FPGA に適材適所的に機能分散して ARGOT コードを最適化する.また,GPU-FPGA 間のデータ転送には,これまでに提案してきた OpenCL から制御可能な GPU-FPGA 間 DMA 転送を利用する.提案手法を評価したところ,GPU と FPGA に適材適所的に機能分散した ARGOT コードは,そうでない ARGOT コードと比較して最大 10.4 倍の性能向上を達成できた.}, title = {GPU・FPGA複合演算加速による宇宙輻射輸送コードARGOTの性能評価}, year = {2020} }