GPGPUによる電源回路シミュレーションに対する後退オイラー法の実装と評価

林 磊  塩野 隼人  福井 正博  

誌名
電子情報通信学会論文誌 A   Vol.J96-A   No.5   pp.215-224
発行日: 2013/05/01
Online ISSN: 1881-0195
DOI: 
Print ISSN: 0913-5707
論文種別: 論文
専門分野: VLSI設計技術とCAD
キーワード: 
GPGPU,  電源配線,  シミュレーション,  後退オイラー法,  ヤコビ法,  

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あらまし: 
GPU(Graphic Processing Unit)を用いて高精度な電源配線シミュレーションを高速化する手法について述べる.大規模な後退オイラー(Backward Euler)法をGPUで並列計算することにより,高精度かつ高速な解析手法が求められている.本論文では,電源配線が規則的な構造であることにより回路が単純な疎行列で表現できることに着目し,ヤコビ法と新しい疎行列表現方法CSG(Compressed Sparse for Grid structure)を組み合わせた解析方法を提案する.本手法により,GPUによるシミュレーション時間を大幅に削減できることを確認した.CPU(Core2Duo E8400)と比較した場合では,GPU(GeForce GTX580)で約86.2倍の速度向上を得ることができた.また,シミュレーションの精度が前進オイラー法に比べ高精度であることも確認した.