Efficient Assembly for High-Order Unstructured FEM Meshes (FPL 2015)
Efficient Assembly for High-Order Unstructured FEM Meshes (FPL 2015)
复制标题
高阶非结构化 FEM 网格的高效组装 (FPL 2015)
DOI：
10.1145/3024064
复制
发表时间：
2017
影响因子：
2.3
通讯作者：
Burovskiy P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Burovskiy P
有限元法（FEM）是一种常用的数值技术，用于求解大型非结构化区域几何形状上的偏微分方程。FEM的数值方法通常使用表现出非结构化存储器访问模式的算法和数据结构。这使得使用高效的深度流水线架构在现场可编程门阵列上加速FEM特别具有挑战性。在这项工作中，我们专注于实现和优化的向量组装操作，在FEM的上下文中，诱导非结构化的内存访问。我们提出了一个基于图的理论模型，并在可重构加速器上优化谱/HP有限元方法的装配操作的设计流程。我们评估所提出的方法在两个基准网格，并表明生成静态数据访问时间表的图论方法的结果在资源利用率的显着改善相比，以前的工作。这使得能够在FPGA上支持比以前更大的FEM网格。
The Finite Element Method (FEM) is a common numerical technique used for solving Partial Differential Equations on large and unstructured domain geometries. Numerical methods for FEM typically use algorithms and data structures which exhibit an unstructured memory access pattern. This makes acceleration of FEM on Field-Programmable Gate Arrays using an efficient, deeply pipelined architecture particularly challenging. In this work, we focus on implementing and optimising a vector assembly operation which, in the context of FEM, induces the unstructured memory access. We propose a dataflow architecture, graph-based theoretical model, and design flow for optimising the assembly operation for spectral/hp finite element method on reconfigurable accelerators. We evaluate the proposed approach on two benchmark meshes and show that the graph-theoretic method of generating a static data access schedule results in a significant improvement in resource utilisation compared to prior work. This enables supporting larger FEM meshes on FPGA than previously possible.
登录
查看更多内容
高阶非结构化有限元网格的高效组装
DOI：
10.1109/fpl.2015.7293749
发表时间：
2015
期刊：
2015 25th International Conference on Field Programmable Logic and Applications (FPL)
影响因子：
--
作者：
P. Burovskiy;Paul Grigoras;S. Sherwin;W. Luk
通讯作者：
W. Luk
有限元法稀疏矩阵向量乘法的 FPGA 架构和实现
DOI：
10.1016/j.cpc.2007.11.014
发表时间：
2008
期刊：
Comput. Phys. Commun.
影响因子：
--
作者：
Yousef El;D. Fernandez;Evgueni Souleimanov;D. Giannacopoulos;W. Gross
通讯作者：
W. Gross
使用 GPU 加速的理想化显式 FEM 对多道焊管接头进行大规模残余应力分析
DOI：
--
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
K. Ikushima;M. Shibahara
通讯作者：
M. Shibahara
FPGA 协处理器上 3D 四面体有限元的逐元素预处理共轭梯度求解器
DOI：
10.1109/fpl.2008.4630012
发表时间：
2008
期刊：
2008 International Conference on Field Programmable Logic and Applications
影响因子：
--
作者：
Jing Hu;S. Quigley;A. Chan
通讯作者：
A. Chan
优化 FPGA 上大规模 FEM 问题的稀疏矩阵向量乘法
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
International Conference on Field-Programmable Logic and Applications
影响因子：
--
作者：
Paul Grigoras;P. Burovskiy;W. Luk;S. Sherwin
通讯作者：
S. Sherwin