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次世代多体シミュレーション専用計算機による銀河形成および星団形成の理論的研究

使用下一代多体模拟专用计算机对星系形成和星团形成进行理论研究

基本信息

批准号：
16684002
负责人：
福重俊幸
金额：
$ 17.97万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16684002/
关键词：
銀河形成専用計算機

项目摘要

銀河の形成・進化は、原理的には自己重力ガス粒子混合系の振舞いをその基礎方程式にしたがって解けば、すべてが分かるはずである。そのような方針にもとつく第一原理的なアプローチの代表例が、SPH法での自己重力ガス流体シミュレーションである。本研究では、そのSPHシミュレーションの分解能を画期的に向上させる。そのために、次世代多体シミュレーション専用計算機GRAPE-7を開発し、それを並列に動作させる(GRAPE-7クラスタシステム)。具体的には、粒子数1億体、時間分解能(最小時間刻に対するシミュレーション時間)が10^5の計算を実現させる。そのような大規模SPHシミュレーションによって、銀河の形態分離の発源、矮小銀河の統計的性質、ガス雲から星団形成へのプロセス等を解明することを最終的に目指す。本年度は、本システムの心臓部となるGRAPE-7ボードを完成させた。具体的には、以下の4点を行なった。(1)前年度設計したGRAPE-7ボードを実際に製作した。(2)GRAPE-7ではプログラム可能なLSIであるFPGAによってプロセッサチップを実現しているが、実際に重力パイプライン回路(GRAPE-5相当)を実装して動作を確認した。(3)PCI-Xインターフェイスを導入することによるGRAPE-ホスト間通信性能の向上を実際に確認した。(4)(1)で製作したボードの一部不具合の修正と、応用範囲を拡げる為の追加を含む改良版の製作を行なった。

The fundamental equations for the formation and evolution of the Milky Way are based on the theory of gravity and particle mixing. A representative example of the first principle of gravity flow is the SPH method. This study is aimed at the future development of SPH decomposition. The GRAPE-7 computer is used to develop and operate parallel systems. The specific calculation of particle number of 100 million and time decomposition energy (minimum time) up to 10^5 is realized. The final purpose of this study is to clarify the origin of the morphological separation of galaxies, the statistical properties of dwarf galaxies, and the formation and distribution of clouds and stars. This year's GRAPE-7 was completed. The following four points are listed below: (1)The GRAPE-7 logo designed for the previous year was actually produced. (2)GRAPE-7 can be installed in LSI, FPGA can be installed in LSI, and GRAPE-5 can be installed in FPGA. (3)PCI-X communication performance is confirmed. (4) The production of an improved version of (1) has been carried out to include additional corrections and modifications to the specifications.