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J-GLOBAL ID：201702256711065883   整理番号：17A0091087

計算力時代到来...スパコン技術研究コーナ 多ビット浮動小数点演算CPUの100倍も可能!小型FPGAスパコンの勘どころ

著者 (3件)： 中里直人 ,  台坂博 ,  石川正
資料名： インターフェース  (Interface)
巻： 43  号： 3  ページ： 139-141  発行年： 2017年03月01日 
JST資料番号： L0339A  ISSN： 0387-9569  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： FPGA(Field Programmable Gate Array)は計算対象のアプリケーションに最適化した演算方法を実装可能である。本論文では,素粒子物理用に最適化して高度な浮動小数点演算を行える,FPGAスーパーコンピュータG9MPXシステムを紹介した。本システムは,1)1台のファイル・サーバ,2)6台のFPGA計算ノード,3)評価用のGPU(Graphics Processing Unit)計算ノードからなり,2)のうちの4台にはそれぞれ8枚のArria Vボードを搭載する。指数部15ビット,仮数部176ビットの浮動小数点フォーマットにおいて,i)2)を1~4台に変えた場合の計算時間と演算性能,ii)2)が1台の場合に問題規模による1ゲート当たりの計算時間,iii)CPUで多倍長精度浮動小数点演算を行った場合との計算時間の比較を行った。その結果,使用するボード数に反比例して計算時間が短くなり,オフロードした部分のループ長が小さい場合にFPGAボードへの通信時間がオーバヘッドとなっていること,同等の計算をCPUでエミュレーションした場合の100倍以上高速なことが確かめられた。また,a)Stratix IV,b)Stratix V,c)Arria V,d)Arria 10といったデバイスの性能とコストパフォーマンスを比較し,c)のGFLOPS当たりの価格の安さを示した。

シソーラス用語： *FPGA ,  実験 ,  物理学 ,  最適化 ,  浮動小数点演算 ,  *スーパコンピュータ ,  専用プロセッサ ,  マイクロプロセッサ ,  プリント基板 ,  データフォーマット ,  CPU時間 ,  性能評価 ,  エミュレーション ,  評価試験
準シソーラス用語： GPU【プロセッサ】 ,  計算時間 ,  素粒子物理 ,  素粒子物理学実験

分類 (2件)： 専用演算制御装置  (JC04030Y) ,  ディジタル計算機方式一般  (JC02010O)

タイトルに関連する用語 (8件)： 計算 ,  スパコン ,  研究 ,  コーナ ,  多ビット ,  浮動小数点演算 ,  CPU ,  FPGA