Accelerating Eulerian gyrokinetic codes on the latest GPU platforms

近年のGPUコンピューティングの台頭により大規模並列計算コードの大幅な高速化が可能となっている。本研究では、核融合プラズマの局所的乱流輸送解析に用いられるGKVコードをGPU環境へ移植した。GKVコードは5次元の位相空間における分布関数の時間発展を計算するため、高次元のステンシル計算というユニークな特徴を持つ。本研究ではこの特徴を生かし、演算に直接関与しない次元方向にパイプライン化を行うことで、通信と演算のオーバーラップを実現した。これにより、通信を加味しても従来のCPU環境に比べ最大3倍程度の加速を実現した。加えて、新たに実装した多粒子種衝突オペレータのGPU最適化についても説明する。PASC1

MPI+CUDA/OpenACC in plasma simulation codes

近年のGPUコンピューティングの台頭により大規模並列計算コードの大幅な高速化が可能となっている。本研究では、核融合プラズマの局所的乱流輸送解析に用いられるGKVコードとGT5DコードをそれぞれMPI+CUDAとMPI+OpenACCでGPU環境へ移植した。発表では、これらの経験を通じて得られた実装上の注意点や各々の利点。欠点などを報告する。また新たにコードをGPU移植する際にどの言語を選ぶべきかについても論じる。PASC1

Whole Three-Dimensional Dosimetry of Carbon Ion Beams with an MRI-Based Nanocomposite Fricke Gel Dosimeter Using Rapid T1 Mapping Method

MRI-based gel dosimeters are attractive systems for the evaluation of complex dose distributions in radiotherapy. In particular, the nanocomposite Fricke gel dosimeter is one among a few dosimeters capable of accurately evaluating the dose distribution of heavy ion beams. In contrast, reduction of the scanning time is a challenging issue for the acquisition of three-dimensional volume data. In this study, we investigated a three-dimensional dose distribution measurement method for heavy ion beams using variable flip angle (VFA), which is expected to significantly reduce the MRI scanning time. Our findings clarified that the whole three-dimensional dose distribution could be evaluated within the conventional imaging time (20 min) and quality of one cross-section