開発事例

大気放射伝達計算

既存の大気放射伝達計算プログラムに対してポーティングを行い、GPUを用いた並列高速化を実現します。

1観測地点での計算時間比較
※1 1観測地点での計算時間比較
※2 original : Intel® Core™ i7

技術要素

【マシン環境】
・PC-Linux デスクトップ機
・GOSAT専用の大型計算機(GOSAT研究用計算設備:GOSAT RCF)
【GPGPU】
・NVIDIA 社 Tesla C2050
【OS】
・64bit CentOS 5.4
【開発ツールおよび言語】
・PGIコンパイラ、CUDA Fortran

詳細

(1) 開発経緯
GOSAT RCF に搭載されたGPU(Tesla C2050 : Fermi)を最大限に利用するために、従来の大気放射伝達計算ソフトウェアに対して、GPGPUを用いた高速化が急務となりました。
(2) GPGPU、CUDA Fortran におけるポーティング!
既存の大気放射伝達計算ソフトウェアに対してプロファイリングを行い、ボトルネックとなっている処理(サブルーチン単位)を検出します。 その後、データ依存性がないことや十分な並列処理が可能であるかを検証し、GPU化を行います。また、プロファイラ等を使用してさらなる最適化を実施し、 GPUを最大限に利用出来るようにチューニングを行い、性能向上(高速化)を目指します。 その結果、約4倍強の高速化を実現しました。

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