蛍光X線ホログラムからの3次元原子像再生のXcalableMPによる並列化  [in Japanese] Parallelization of Three-dimensional Atomic Image Reconstruction from X-ray Fluorescence Holograms with XcalableMP  [in Japanese]

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Abstract

蛍光X線ホログラフィーは,特定元素周辺の数nmにわたり3次元原子配列を再生できる3次元中距離局所構造解析技術である.3次元原子像再生には離散フーリエ変換(DFT)を適用しているが,このDFTの処理に長時間を要しているのが現状である.本研究では,このDFTに対して並列処理プログラミング言語XcalableMPを用いて並列化処理を行った.入力X線波長が21種類のエネルギー,179 × 360点のホログラムデータから3次元の各軸201点の直交座標の原子像データを求める処理を,8ノード96コアのXeon X5660 2.8GHzのPCクラスタ上で実行したところ,逐次実行に対し94倍の高速化が達成された.

X-ray fluorescence holography is a three-dimensional middle range local structure structural analysis method, which can provide three-dimensional atomic images around specific elements within a radius of a few nanometers. Three-dimensional atomic images are reconstructed by applying discrete Fourier transform (DFT) to hologram data. Presently, it takes long time to process this DFT. In this study, the DFT program is parallelized by using a parallel programming language XcalableMP. The DFT process, whose input is 21 holograms data of 179 × 360 points and output is a three-dimensional atomic image of 201 3 points, is executed on PC cluster which consists of 8 nodes of Intel Xeon X5660 processors and 96 cores in total and we confirmed that the parallelized DFT execution is 94 times faster than the sequential execution.

Journal

  • 情報処理学会論文誌プログラミング(PRO)

    情報処理学会論文誌プログラミング(PRO) 10(1), 30-30, 2017-01-06

Keywords

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    170000148337
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AA11464814
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    article
  • ISSN
    1882-7802
  • Data Source
    IPSJ 
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