トミナガ　ヒロブミ   TOMINAGA HIROBUMI   富永　浩文    所属   明治大学  総合数理学部    職種   助教
言語種別	日本語
発行・発表の年月	2018/06
形態種別	学術雑誌
査読	査読あり
標題	レジスタ最適化を用いたCUDAによる格子ボルツマン法の高速化手法
執筆形態	共著(筆頭者)
掲載誌名	情報処理学会論文誌プログラミング（PRO）
掲載区分	国内
巻・号・頁	11(2),1-8頁
著者・共著者	富永, 浩文, 中村, あすか, 前川, 仁孝
概要	本論文では，CUDA（Compute Unifide Device Architecture）を用いた格子ボルツマン法（LBM：Lattice Boltzmann Method）を高速化するために，メモリアクセス遅延を削減する手法を提案する．格子ボルツマン法は，解析領域を格子に分割し離散化されたボルツマン方程式を解く手法である．ボルツマン方程式の計算は，周囲の格子点の情報を参照するため，メモリアクセスコストが高いメモリバウンドな計算である．このため，LBMのメモリアクセスコストを削減する手法の1つとしてテンポラルブロッキングが用いられている．CUDAによるテンポラルブロッキングを用いた格子ボルツマン法は，ブロックに分割した領域をスレッドブロックに割り当て時間発展方程式を計算する．本計算は，メモリアクセスのコストを抑えるが，シェアードメモリにデータを格納することで，シェアードメモリに対する同期処理やレイテンシによるアクセスコストが処理の大部分を占める．そこで，本論文では，メモリアクセスコストが低いレジスタを用いてテンポラルブロッキングを行うことで処理を高速化する手法を提案する．提案手法は，テンポラルブロッキングにおける複数時間ステップの計算をレジスタ上に保持して行うことで処理を高速化する．
ISSN	18827802
NAID	170000149563