Předmět GPU Programming (PV197)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu PV197 - GPU Programming, Fakulta informatiky, Masarykova univerzita (MU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Po dokončení kurzu by studenti měli být schopni: popsat architekturu, programovací model a optimalizaci pro GPU; vysvětlit GPU implementaci několika široce používaných algoritmů; vytvořit GPU implementaci pro daný výpočetní problém; posoudit vhodnost výpočetního problému pro akceleraci pomocí GPU.

Osnova

Úvod: motivace, architektura, základní pohled na model paralelismu, základy CUDA, úvodní demonstrační programGPU hardware a paralelismus: podrobný popis architektury, synchronizace, příklad různého rozdělení vláken na násobení matic (naivní přístup versus přístup po blocích)Výkon GPU hardware: optimalizace přístupu do paměti, rychlost běhu instrukcí, příklad -- transpozice maticCUDA, nástroje a knihovny: podrobný popis API, kompilace, profiler, základní knihovny, zadání projektuOptimalizace: specifika a obecné zásady optimalizace pro GPU, revize násobení matic, paralelní redukceParalelizace obecně: dekompizice problému, analýza závislostí, analýza návrhu, vzory paralelismuMetriky efektivity na GPU: souběžné využití CPU a GPU, metriky umožňující odhad výkonu algoritmu na GPU, demonstrace na zobrazovacích algoritmech, zásady měření výkonu algoritmůOpenCL: úvod do OpenCL, rozdíly oproti CUDA, využití OpenCL pro hardware nedostupný v CUDAPřípadová studie 1: Výpočet energetického pole molekuly, automatická optimalizace funkcí omezených propustností pamětiPřípadová studie 2: Akcelerace komprese obrazu a videaPřípadová studie 3: Akcelerace LTL model checkinguRozprava o projektu, prezentace dosažených vysledků, prezentace tří nejlepších výsledků jejich autory, závěrečná diskuse

Literatura

MATTSON, Timothy G., Beverly A. SANDERS a Berna L. MASSINGILL. Patterns for Parallel Programming. Boston: Addison-Wesley, 2005. xiii, 355. ISBN 0-321-22811-1. infoThe data parallel programming model :foundations, HPF realization, and scientific applications. Edited by Guy-René Perrin - Alain Darte. Berlin: Springer, 1996. xv, 284 s. ISBN 3-540-61736-1. infoGPU gems 3. Edited by Hubert Nguyen. Upper Saddle River, NJ: Addison-Wesley, 2007. l, 942 s. ISBN 978-0-321-51526-1. info

Požadavky

IB109 Návrh paralelních systémů Předpokládá se znalost základů jazyka C, základní přehled architektury procesorů a paralelizace algoritmů.

Garant

doc. RNDr. Eva Hladká, Ph.D.

Vyučující

RNDr. Jiří Filipovič, Ph.D.doc. RNDr. Jiří Barnat, Ph.D.doc. RNDr. Petr Holub, Ph.D.RNDr. Jiří Matela