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Publication Information


Title
Japanese: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 
English: 
Author
Japanese: 小林諒平, 高前田(山崎) 伸也, 吉瀬謙二.  
English: Ryohei Kobayashi, 高前田(山崎) 伸也, Kenji Kise.  
Language Japanese 
Journal/Book name
Japanese:先進的計算基盤システムシンポジウム論文集 
English: 
Volume, Number, Page Vol. 2013        pp. 179-187
Published date May 15, 2013 
Publisher
Japanese: 
English: 
Conference name
Japanese:先進的計算基盤システムシンポジウム 
English: 
Conference site
Japanese:仙台 
English: 
Abstract 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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