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J-GLOBAL ID：201402214155516820   整理番号：14A1296183

FPGAを用いた多倍長専用計算機GRAPE9-MPXの開発

GRAPE9-MPX: A development of an accelerator dedicated for arbitrary-precision arithmetic by the FPGA boards

著者 (8件)： 元木伸治 (高エネルギー加速器研究機構) ,  台坂博 (一橋大) ,  中里直人 (会津大) ,  石川正 (高エネルギー加速器研究機構) ,  湯浅富久子 (高エネルギー加速器研究機構) ,  福重俊幸 (K&F Computing Res.) ,  川井敦 (K&F Computing Res.) ,  牧野淳一郎 (理研)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 114  号： 223(RECONF2014 17-33)  ページ： 69-74  発行年： 2014年09月11日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 素粒子物理分野における精密な理論解析のための高次輻射補正には,ループ図形を含むファインマン図の計算が必要であり,それにはループ図形積分とよばれる多次元積分を高精度かつ高性能に計算できるシステムが要求される。我々は,FPGAを用いて高精度にループ図形積分を計算できる専用アクセラレータGRAPE9-MPXシステムを開発した。本システムでは,FPGAの中に4倍,6倍精度演算に対応したProcessor Element(PE)を実装し,複数ボードを用いて多倍長演算の並列化を実現している。現在の実装での理論ピーク性能は,ボードあたり6.6Gflops(4倍精度),3.2Gflops(6倍精度)である。また,専用コンパイラにより,C/C++で書かれたコードに指示文を与えるだけで,GRAPE9-MPX上で動作するプログラムを自動生成できる。2ループ図形積分の4倍精度計算を例として,本システムの性能評価を行い,ボード1枚で2.4Gflops,2枚で4.7Gflops,4枚で9.1Gflopsの実効性能を得た。(著者抄録)

シソーラス用語： *実装 ,  *数値計算 ,  *専用計算機 ,  物理学 ,  放射補正 ,  Feynmanダイアグラム ,  積分 ,  加速器 ,  並列演算 ,  コンパイラ ,  ハードウェアアクセラレータ ,  素粒子物理学
準シソーラス用語： *FPGA実装 ,  *多倍長計算

分類 (1件)： 専用演算制御装置  (JC04030Y)

引用文献 (18件)：

• QD Lib. http://crd-legacy.lbl.gov/ dhbailey/mpdist/
• GMP. https://gmplib.org/
• MPFR. http://www.mpfr.org/
• EXFLIB. http://www-an.acs.i.kyoto-u.ac.jp/ fujiwara/exflib/exflib-index.html
• H. Daisaka, N. Nakasato, J. Makino, F. Yuasa, and T. Ishikawa, “GRAPE-MP: An SIMD Accelerator Board for Multi-precision Arithmetic,” Procedia Computer Science, vol.4, pp.878-887, 2011.

タイトルに関連する用語 (3件)： FPGA ,  専用計算機 ,  開発