GPGPU

GPU (Graphic Processor Unit)とは

概要

GPUとは、3Dオブジェクトの描画を高速に処理するプロセッサです。CADあるいはゲームなどのアプリケーションでは、数万から数百万ポリゴンの3Dオブジェクトを元の入力データからユーザの見たい視点へ座標変換し、ディスプレイの数十万にもおよぶ各ピクセルに対して光の屈折・反射・半透明・影などの処理を瞬時におこなう必要があります。このため、描画処理専用のチップ(グラフィックス・アクセラレータ)が作られました。現在では、半透明処理や影などOSの視覚効果の機能などの処理も担当し、多くのPCに搭載されています。

GPGPU (General Purpose GPU)とは

概要

GPUは、リアルタイムで3Dポリゴンの頂点座標計算や描画などを行う機能があるため、本質的に極めて高い並列計算能力を持っています(例えば、1チップ内のコア数はCPUでは1~4程度なのに対し、GPUでは~128程度となります)。この能力を汎用の数値計算に転用する技術を、一般的にGPGPUと呼びます。

GPGPUによって、特に数値計算やデータマイニングの分野で、従来はスーパーコンピューター等でなければ不可能だった大規模計算が、近年は極めてローコストで小規模な数台程度のPCクラスタで実現可能となりつつあります。

参考

「CUDA-Zone」 (NVIDIA社提供):プログラミング言語 "CUDA" を活用したGPGPU事例

http://www.nvidia.co.jp/object/cuda_home_jp.html

プロメテックの取り組み

概要

プロメテックでは、従来より研究開発を進めてきた流体解析(MPS法)・粉体解析(DEM法)技術やソルバの、GPUへの移植およびチューニングを漸次 実施しております。現在、GPUのようなプロセッサに対応した並列ソート、衝突判定、CG法などのアルゴリズムや、GPUが複数枚必要になるような大規模 な計算を制御するアプリケーションを開発しました。これにより、従来は1週間程度を必要としていた解析を1日まで短縮可能な目処がついております。

参考

DEM法(100万粒子程度)によるリアルタイム・シミュレーション事例

DEM法(100万粒子程度)によるリアルタイム・シミュレーション事例|GPGPU