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論文・著書情報


タイトル
和文:FPGAに組み込まれたHBMの効率的な利用とその考察 
英文: 
著者
和文: 古川 和輝, 横野 智也, 山口 佳樹, 吉川 耕司, 藤田 典久, 小林 諒平, 朴 泰祐, 梅村 雅之.  
英文: 古川 和輝, 横野 智也, 山口 佳樹, 吉川 耕司, 藤田 典久, Ryohei Kobayashi, 朴 泰祐, 梅村 雅之.  
言語 Japanese 
掲載誌/書名
和文:IEICE-RECONF2020-24 
英文: 
巻, 号, ページ vol. 120    no. RECONF-168    pp. 30-35
出版年月 2020年9月3日 
出版者
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会議名称
和文: 
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開催地
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英文: 
アブストラクト 複数の FPGA を用いた演算加速が高性能計算において期待される中，AiS (Accelerators in Switch) という 一概念に注目が集まっている.AiS は，各 FPGA を繋ぐ通信機構の中にアプリケーション特化の演算機構を組みこ み，通信 × 演算の密結合型機構の実現とそれによるシステム性能の向上を提案している.筑波大学計算科学研究セン ターでは，宇宙輻射輸送シミュレーションコード ARGOT (Accelerated Radiative transfer on Grids using Oct-Tree) を開発 し，これに AiS を応用することで，シミュレーションシステムの高速化を目指す研究が進められている.本研究では， ARGOT のうち ART (Authentic Radiation Transfer) スキームを FPGA で高速化することを提案する.ART は3次元格 子空間を扱うため，これに由来するランダムに近いメモリアクセス制御は FPGA による解決を期待できる.一方，演 算時に発生する膨大なメッシュデータのメモリアクセスについては，FPGA 内の BRAM 等に保存することが難しく， 性能低下の原因となっていた.そこで本稿では HBM (High Bandwidth Memory) に着目し，これを用いた ART スキー ムの実装について提案する.まず，Xilinx Alveo U280 における HBM のメモリアクセス性能について議論する.続け て，HBM からメッシュデータを読み出す場合の SPM (Scratchpad Memory) として On-chip RAM(BRAM・URAM)を 用いることを想定し，メモリアクセスがボトルネックとならない SPM へのアクセス率の検証と，外部メモリへのアク セス回数を減らすための工夫に関して議論を行う.

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