FPGAによる流体専用並列計算ハードウェアの試作実装と性能評価

摘要

数値流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）シミュレーションは，自動車や航空機に代表されるものづくり産業分野において必要不可欠な技術となっており，風洞実験に要する費用や労力を減らすばかりか，実験によっては得られないようなデータを用いた流動解析や設計空間の自動探索など，様々な応用が行われている．高精度なCFDシミュレーションを行うためには大規模な並列計算が求められるものの，広く用いられている非構造格子には格子生成と計算の負荷分散の課題がある．これは，物体形状などを考慮した非構造格子生成は容易でなく技術や労力を必要とすることに加え，領域分割に基づく並列計算を行う場合には，各領域の計算負荷を均等にすることが困難であるためである．このため，格子生成と負荷分散が容易な並列計算手法が求められている．