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J-GLOBAL ID：202002271677060868   整理番号：20A2261961

超並列でスケーラブルなマルチCPU材料点法【JST・京大機械翻訳】

A massively parallel and scalable multi-CPU material point method

著者 (10件)： Wang Xinlei (Zhejiang University and University of Pennsylvania) ,  Qiu Yuxing (University of California and University of Pennsylvania) ,  Slattery Stuart R. (Oak Ridge National Laboratory) ,  Fang Yu (University of Pennsylvania) ,  Li Minchen (University of Pennsylvania) ,  Zhu Song-Chun (University of California) ,  Zhu Yixin (University of California) ,  Tang Min (Zhejiang University) ,  Manocha Dinesh (University of Maryland) ,  Jiang Chenfanfu (University of Pennsylvania)
資料名： ACM Transactions on Graphics  (ACM Transactions on Graphics)
巻： 39  号： 4  ページ： 30:1-30:15  発行年： 2020年 
JST資料番号： W0137A  ISSN： 0730-0301  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 最新のマルチGPUアーキテクチャの電力をハーネスして,複雑なトポロジー変化,自己衝突,および大きな変形を受ける材料の物理的挙動をシミュレートするための材料点法(MPM)に基づく大規模並列シミュレーションシステムを提案した。このシステムは3つの重要な寄与をする。最初に,GPU上の合体メモリアクセスパターンを促進する新しい粒子データ構造を導入し,格子に粒子データを書き込むときのメモリ階層上の複雑な原子演算の必要性を除去する。第2に,GPUカーネル発射を効率的に減らし,待ち時間を改善し,粒子データを格納するために必要な大域的メモリ量を大幅に削減する,新しいグリッド-対-Grid(G2P2G)方式を用いたカーネル融合手法を提案した。最後に,共有メモリコンテキストにおける効率的なスパースグリッドを可能にする最適化アルゴリズム設計を導入し,ハイブリッドLagrange-Euler計算パターンのための最新のマルチGPU計算プラットフォームを最良に利用することができた。弾塑性,粒状媒質,および流体力学による広範なベンチマーク,評価,および動的シミュレーションによる著者らの方法の有効性を実証した。5から40百万の範囲の粒子数を有する弾性球衝突場面に対するオープンソースと重最適化CPUベースMPM符号ベース[Fang et al.2019]と比較して,著者らのGPU MPMは,Intel 8086K CPUと単一Quadro P6000 GPUを用いたワークステーション上で100x/時間ステップ高速化を達成し,コンピュータグラフィックスと計算科学における将来のMPMシミュレーションに対する刺激的可能性を曝露する。”P6000 MPM”は,Intel 8086K CPUと単一Quadro P6000 GPUを用いたワークステーション上で100x/時間ステップ高速化を達成した。さらに,最先端のGPU MPM法[Hu et al.2019a]と比較して,単一GPU上で2x加速を達成するだけでなく,カーネル融合戦略とArray-of-Array(AoSoA)データ構造設計もマルチGPUシステムに一般化する。著者らのマルチGPU MPMは,4GPUsでほぼ完全な弱および強スケーリングを示し,単一4GPUワークステーションで4分未満,および8GPUワークステーションで1分以内で1分未満の1400百万粒子を有する10243グリッドで,実行および大規模シミュレーションを可能にした。Please refer to this article’s citation page on the publisher website for specific rights information. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 記憶装置 ,  最適化 ,  シミュレーション ,  計算機シミュレーション ,  コンピュータグラフィックス ,  最適化手法 ,  演算 ,  並列演算 ,  待ち時間 ,  ベンチマーク ,  ワークステーション ,  計算機アーキテクチャ ,  *超並列処理
準シソーラス用語： 並列シミュレーション ,  オープンソース ,  動的シミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (3件)： GPU ,  数値法 ,  並列計算

分類 (4件)： 専用演算制御装置  (JC04030Y) ,  演算方式  (JC02020Z) ,  計算機システム開発  (JD02010R) ,  流体動力学一般  (BC02010G)

タイトルに関連する用語 (2件)： マルチ ,  CPU