CPU-FPGA混在クラスタによるCFD向け高性能計算システムの研究
【研究分野】計算機システム
【研究キーワード】
FPGA / 高位合成 / 協調設計 / 科学技術計算 / 数値計算 / 並列システム / アクセラレータ / ストリーム計算 / 高性能コンピューティング / 計算機システム / リコンフィギャラブルシステム
【研究成果の概要】
計算機システムへのFPGAの導入は電力対性能比面を改善する手段として有望視されているものの、プログラミングがソフトウェアの実装ではなく回路設計となる点をはじめ、本来の性能を発揮するためにはいくつかの問題が未解決である。本研究プロジェクトではこの点を解決するためのプログラミング手法と基盤システムを開発した。これにより、C++やJavaによるアルゴリズム記述で、多数のCPUとFPGAから構成される大規模な並列システムの実現が可能である。
【研究の社会的意義】
高性能コンピュータの電力あたりの計算能力を改善するために、FPGAと呼ばれる論理回路を書き換え可能なLSIを導入することが世界中で検討されているが、プログラミングの困難さやツールの制約によってその潜在的な性能を十分に発揮するには至っていない。本研究プロジェクトではFPGAを用いた大規模計算システムを構築するための基本的なソフトウェア・ハードウェアの基盤と、その上でアプリケーションを開発するためのプログラミングツールを開発した。これによりFPGAによる大規模並列システムとその上で動作する高性能なアプリケーションの開発が容易になり、機械学習や大規模データ処理・科学技術計算などに広く応用可能である。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
| 天野 英晴 | 慶應義塾大学 | 理工学部(矢上) | 教授 | (Kakenデータベース) |
| 藤田 直行 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 航空技術部門 | 主幹研究開発員 | (Kakenデータベース) |
| 中條 拓伯 | 東京農工大学 | 工学(系)研究科(研究院) | 准教授 | (Kakenデータベース) |
|
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)