FPGAを用いたFDTD法の高速化検討(衛星, 移動通信におけるアンテナ・伝搬技術及び一般)
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概要
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著者らはこれまで, アンテナ解析の演算高速化に向けてFPGA(Field Programmable Gate Array)にFDTD法を実装することを前提に, その事前検討として固定小数点演算を用いたFDTD法の精度について評価を行った.その結果, 演算ビット数として28以上を確保することで浮動小数点演算との誤差0.01以下を実現できることを示した.本報告では, FDTD法をFPGAに32ビット演算で実装した高速化手法について検討している.ここではまず, 使用したFPGAハードウェアの構成について説明する.次にFDTD法をFPGAにそのまま実装した場合の内部の処理時間について分析を行ったところ, パイプライン処理の並列効果により演算時間が短縮するもののDDRメモリへのアクセス時間が支配的になることが判明した.そこで, さらなる高速化を実現するためにはDDRメモリからのデータ読込み回数を削減することが重要であり, この改善手法について検討を行った.その結果, DDRメモリへのアクセス時間と演算時間の割合はほぼ同等まで改善し, 市販のソフトウェアを用いて1台のPCで計算した場合と比較して演算速度は約22倍の高速化を実現した.また, 事前検討のシミュレーションと同様にその精度は浮動小数点演算プログラムと比較して誤差0.01以下であることを示した.
- 2005-05-12
著者
-
山口 良
株式会社NTT ドコモ
-
高儀 雄太
株式会社NTTドコモ先進技術研究所
-
上林 真司
株式会社NTTドコモ
-
鈴木 秀俊
株式会社nttドコモ
-
上林 真司
株式会社 エヌティティドコモ
-
上林 真司
(株)nttドコモ無線ネットワーク開発部
-
上林 真司
株式会社nttドコモワイヤレス研究所
-
高儀 雄太
株式会社nttドコモ 先進技術研究所
-
高儀 雄太
株式会社NTTドコモ
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