多数の小容量FPGAを用いたスケーラブルなステンシル計算機の開発

小林諒平; 高前田(山崎) 伸也; 吉瀬謙二

論文・著書情報

タイトル

和文:	多数の小容量FPGAを用いたスケーラブルなステンシル計算機の開発
英文:

著者

和文:	小林諒平, 高前田(山崎) 伸也, 吉瀬謙二.
英文:	Ryohei Kobayashi, 高前田(山崎) 伸也, Kenji Kise.

言語

Japanese

掲載誌/書名

和文:	先進的計算基盤システムシンポジウム論文集
英文:

巻, 号, ページ

Vol. 2013 pp. 179-187

出版年月

2013年5月

出版者

和文:
英文:

会議名称

和文:	先進的計算基盤システムシンポジウム
英文:

開催地

和文:	仙台
英文:

アブストラクト

ステンシル計算は科学技術計算において重要な計算カーネルの1つであり，地震シミュレーション，デジタル信号処理，流体計算など様々な分野で利用されている．我々は，2次元ステンシル計算を効率的に実行するアーキテクチャを提案し，複数の小容量FPGAを用いて提案アーキテクチャを実装した．システムは段階的に開発を行った．まず，複数のFPGAノード上でステンシル計算を実行するサイクルアキュレートなソフトウェアシミュレータを開発した．そのシミュレータをもとに，演算回路をVerilog HDLで記述し，演算回路をFPGAアレー上に実装した．実装した回路は正常に動作し，演算性能，スケーラビリティ，電力消費の評価から，アーキテクチャの正当性を示すことができた．100ノードFPGAアレーの電力量あたりの演算性能は約0.6GFlop/sWであり，一般的なGPUと比較して，約3.8倍の電力効率が得られた．

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