FPGAを用いた格子ガスオートマトンの高速計算 (<特集>ITSとモバイルコンピューティング)
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概要
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格子ガスオートマトン法はセルラオートマトン法の一種で, 主に流体力学のシミュレーションを行う際に用いられる. 格子ガスオートマトン法において, 流体は離散的な疑似粒子の集合として表され, 単純な遷移則により格子面上の各格子の状態をいっせいに更新することで格子の次の世代の状態を得ることができる. 原理的に高い並列性を持つゆえ, これまで多くの並列計算システムの研究対象とされてきた. 本論文では, メモリバンド幅が制限されているような小規模システムでも高速化が可能な格子ガスオートマトン法の高速計算方式を提案する. 本高速計算方式を, Xilinx社製Field Programmable Gate ArrayであるVirtex(XCV1000)を1チップ搭載し, 外部メモリとして総容量8MByteのメモリを持つPCIボード(ADC RC1000)上に実装し性能評価を行った. その結果, 格子ガスオートマトン法の一種であるFHP-IIIモデル2048×1024格子において, マイクロプロセッサ(Pentium-III700MHz)に比べ, 約140倍という大規模並列計算システムと同程度の速度向上が得られた.
- 社団法人情報処理学会の論文
- 2001-07-15
著者
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