同軸給電パッチアンテナ高精度FDTD 解析のGPGPU 利用高速化

摘要

実際的アンテナを高精度でFDTD (Finite Difference Time Domain) 解析する場合，計算時間が極めて長くなるので， 並列計算法利用等でソルバー高速化を図ることの意義は大 きい．GPGPU (General Purpose Computing on GPU) 技術利 用はその最有力法であり，これを用いたシミュレータも既 に市販されている．しかし，独自ソフト開発をめざす場 合には市販シミュレータは役立たない．ところでFDTD ソ ルバーをGPU (Graphics Processing Unit) 利用プログラムに 効率よく変換するアルゴリズムについては議論の余地が 多々ある．筆者はMMIC 受動素子FDTD 解析でGPU 利用 高速化課題に取り組hだ後，同軸給電パッチアンテ ナで同様の検討をし，比較的高速なCPU 環境下（Intel(R) Xeon(R) E5620×2）で，Tesla C2075 GPU を用いて，12 倍 超の高速化を達成したが，解析精度が十分でなかった． その後解析法とGPU 内計算を改良し，高精度化と同時に 高速化度15 倍以上を得た．本報告では前報告からの改 善部分を中心に，GPU 利用アルゴリズムの概要を紹介する．