A Stencil framework to realize large-scale computations beyond device memory capacity on GPU supercomputers

下川辺 隆史*; 遠藤 敏夫*; 小野寺 直幸; 青木 尊之*

Proceedings of 2017 IEEE International Conference on Cluster Computing (IEEE Cluster 2017) (Internet), p.525 - 529, 2017/09

ステンシルに基づくCFDコードは、規則的なメモリアクセスを持つため、GPUで高い性能を得ることができる。しかしながら、GPUはCPUと比較して、メモリ容量が小さいため、CPUと同様の大きさの問題を解くことができない。そこで、本研究では、CPUのホストメモリとCPUのデバイスメモリの局所性を向上させることが可能な、テンポラルブロッキング法を用いることで、GPUのメモリ容量を超える大きさの計算を可能とした。本研究で開発したフレームワークでは、複雑なコーディングは必要とせずに、テンポラルブロッキング法を含む並列計算用のコードを生成できる。フレームワークを用いて開発した気流解析コードでは、TSUBAME2.5において、GPUのメモリ容量の2倍の計算規模においても、通常のメモリ容量の計算の80%程度の実効性能を達成した。

Development of cold source moderator structure

麻生 智一; 石倉 修一*; 寺田 敦彦*; 勅使河原 誠; 渡辺 昇; 日野 竜太郎

Proceedings of 7th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-7) (CD-ROM), 10 Pages, 1999/04

中性子科学研究計画では、5MW陽子ビームとターゲットとの核破砕反応で発生した大強度中性子を実験に応じたエネルギーレベルに減速する高効率の減速材の開発が極めて重要である。特に、超臨界水素を用いる冷減速材容器は、扁平、薄肉構造とし、1.5MPa,20Kの条件に耐え、かつ、水素温度の上昇を3K以内に抑制する必要がある。構造強度解析から容器には112MPaの応力が発生し、流動実験及び解析から水素温度を局所的に上昇させる再循環流の発生が顕著なことを確認した。これらの結果を踏まえて、微小フレーム構造等で強度を確保し、旋回流や吹出し流で再循環流の発生を抑制する冷減速材容器構造を提案した。

緩衝材性能最適化に関する方法論の基礎研究(IV)(研究委託内容報告書)

大久保 博生*

JNC TJ1400 99-008, 77 Pages, 1999/02

JNC-TJ1400-99-008.pdf:1.82MB

本年度は、まず前年度までに作成した総合評価フレームに基づき、情報の不確実性を考慮した場合についても最適ケイ砂混合率が得られるように求解プロセスを改良・拡張した。次に、核種吸着性能に関するデータ情報の不確実性を定量的手法によって、分析した。最後に、改良化した総合評価フレームを用いて、吸着性能の不確実性が最適ケイ砂混合率に与える影響を分析した。

Preliminary design of mercury target; Return flow type

日野 竜太郎; 神永 雅紀; 石倉 修一*; 柳沢 一郎*; 鵜沢 将行*; 黒澤 勝利*; 池田 一三*; 内田 正治*

Proc. of 14th Meeting of the Int. Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS-14), 1, p.278 - 287, 1998/00

中性子科学研究計画の下で5MW規模の核破砕ターゲットとして、水銀ターゲットの設計開発を進めている。本報告では、流路断面積を最小化して構造のコンパクト化が可能な反転流方式の構造概念の検討成果を述べたものである。反転流方式では大規模な再循環流の発生により広い領域でホットスポットを生じやすいため、流路隔壁にスリットを設け、スリットからの噴出し流で再循環流の発生を抑制する構造を提案した。その成立性を検証するために熱流動・構造強度解析を行い、ビーム窓近傍の水銀温度を設計温度以下の230C程度まで低減できること、薄肉のターゲット容器にフレームを適切に設置することにより許容応力以下にできることがわかり、構造的に成立可能な目処を得た。

ナトリウムプール火災計算モデル(SPM)

三宅 収; 山崎 洋嗣*; 川部 隆平*; 姫野 嘉昭; 宮口 公秀

PNC TN941 85-131, 53 Pages, 1985/08

PNC-TN941-85-131.pdf:5.68MB

高速炉の安全設計の一環として行われるナトリウムプール火災解析には、計算コードとして、SOFIRE-M2コード、もしくはプール火災とスプレイ火災を組み合わせたASSCOPSコードが使用されてきた。ところがプール火災は、近年は上記の計算コードが開発された時代と比べ、実験を通じて現象がより詳細に把握できる段階になってきている。一方、現在の高速炉プラントの合理化に対する動向から、プール火災とその熱的影響を、より現実的に評価できるよう精度の高い計算コードが今後要求されてくるものと推定する。そこで、このような現状と動向に鑑みて、主に二次冷却系の空気雰囲気に於けるナトリウムプール火災を対象に新たな計算モデル、SPM(Sodium Pool Fire Model)を開発した。SPMでは、実際の現象を出来るだけ忠実にモデル化する目的で、ナトリウムプール表面の上方に燃焼フレーム(火災)を考え、フレーム内における燃焼反応と、燃焼反応によって生成される反応熱の周囲雰囲気及び周囲構造物への熱伝達を考慮した。モデルの妥当性の検証については、米国HEDLのCSTF施設および西独KfKのFAUNA施設による実験結果、および従来の計算コードであるSOFIRE2あるいはSOFIRE―M2による計算結果との比較検討を行った。比較検討の結果、SPMの計算結果は、実験値にほぼ一致するかやや保守的な値となったが、プール温度については、SOFIRE―M2による計算結果と比べ著しい改善が見られ、より実測値に近い計算結果を得た。

NIMBY施設受容に補償金のフレームが与える影響

飯野 麻里*; 大沼 進*; 広瀬 幸雄*; 大澤 英昭; 大友 章司*

no journal, , 

本研究では、高レベル放射性廃棄物地層処分場の受容に対して補償のフレームが及ぼす影響を調べることを目的として、Web調査により地層処分上の立地に関するシナリオ実験を行った。その結果、高レベル放射性廃棄物地層処分場の合意形成を進める際、補償金の有無や社会福利の充実といった補償の枠組みに着目した議論の進め方のみでは合意形成には繋がらない可能性が示唆された。