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Composing High-Performance Simulation Codes by Temporal-Spatial Tiling

通过时空平铺编写高性能仿真代码

基本信息

批准号：
23300006
负责人：
NAKASHIMA Hiroshi
金额：
$ 12.23万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Temporal-Spatial (TS) tiling proposed in this research is an optimization technique to improve the memory access locality in a TS-nested loop, adopted in most of simulation codes as their fundamental structure, by splitting the spatial loop into a set of those for smaller spaces (tiles) fitting to cache memory and by iterating updates on each tile for multiple time steps. In this research, we developed a framework of automatic application of TS tiling based on local-view fragmental coding, and then applied TS tiling to applications including FDTD electromagnetic field analysis, PIC plasma simulation, and multi-grid Poisson solver, to confirm each application is accelerated by factor two as we aimed at.

本文提出的时空平铺技术是一种优化技术，用于改善TS嵌套循环中的内存访问局部性，大多数仿真代码采用该技术作为其基本结构，将空间循环拆分成一组适合缓存的较小空间(Tiles)，并在每个Tiles上迭代多个时间步长的更新。在本研究中，我们开发了一种基于局部视点分段编码的TS瓦片自动应用框架，并将TS瓦片应用于FDTD电磁场分析、PIC等离子体模拟和多网格泊松求解器等应用中，以证实每个应用程序都像我们所针对的那样被加速了2倍。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Performance Im- provement of Three-Dimensional Tiled FDTD Kernel Based on Automatic Parameter Tuning

基于自动参数调优的三维分块FDTD核性能改进

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takeshi Minami;Motoharu Hibino;Tasuku Hiraishi;Takeshi Iwashita;Hiroshi Nakashima
通讯作者：
Hiroshi Nakashima

SIMD Implementation of a Multiplicative Schwarz Smoother for a Multigrid Poisson Solver on an Intel Xeon Phi Coprocessor.

在英特尔至强融核协处理器上针对多重网格泊松解算器的乘法 Schwarz 平滑器的 SIMD 实现。

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
LNCS Springer
影响因子：
0
作者：
Masatoshi Kawai;Takeshi Iwashita;Hiroshi Nakashima
通讯作者：
Hiroshi Nakashima

Xcryptを用いた3次元FDTD法プログラムの自動チューニング

使用 Xcrypt 自动调整 3D FDTD 方法程序

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
日比野元春;南武志;平石拓;岩下武史;中島浩
通讯作者：
中島浩

Plasma particle simulations on stray photoelectron current flows around a spacecraft

航天器周围杂散光电子流的等离子体粒子模拟

DOI：
10.1029/2012ja017673
发表时间：
2012
期刊：
J. Geophys. Res.
影响因子：
0
作者：
Miyake;Y.;H. Usui;H. Kojima;and H. Nakashima
通讯作者：
and H. Nakashima

Low-Cost Load Balancing for Parallel Particle-in-Cell Simulations with Thick Overlapping Layers

DOI：
10.1109/trustcom.2013.134
发表时间：
2013-07
期刊：
2013 12th IEEE International Conference on Trust, Security and Privacy in Computing and Communications
影响因子：
0
作者：
Y. Miyake;H. Nakashima
通讯作者：
Y. Miyake;H. Nakashima