In-situ PBVRのSIMD最適化

SIMD optimization of in-situ PBVR

河村 拓馬 ; 井戸村 泰宏   

Kawamura, Takuma; Idomura, Yasuhiro

粒子ベースボリュームレンダリング(PBVR)を利用したIn-Situ PBVRはスパコン上のシミュレーションを対話的に可視化できるフレームワークであり、数式処理アルゴリズムを利用してユーザ入力の代数式によるボリュームデータおよび伝達関数の合成が可能になっている。メニーコアアーキテクチャの登場によりシミュレーションが加速され、In-situ PBVRもまた最適化が必要とされている。我々は、逆ポーランド記法を利用した数式処理アルゴリズムを構築し、In-situ PBVRのSIMD最適化をおこなった。開発した手法を原子力分野の燃料溶融シミュレーションに適用し、最新のKNLアーキテクチャにおいて可視化処理性能を10倍以上向上した。

In-Situ PBVR using Particle-Based Volume Rendering (PBVR) is a framework that enables interactive visualization of simulations on supercomputers, and synthesis of volume data and transfer function by user specified algebraic equation by means of computer algebra system. Simulations are accelerated by the appearance of many core architecture, and optimization of in-situ PBVR is also required. We constructed a novel computer algebra system using reverse Polish notation for SIMD optimization of In-Situ PBVR. We applied the proposed method to fuel melting simulation in the nuclear field, and visualization performance was improved by more than 10 times on the latest KNL architecture.