Obecné výpočty na grafických procesorech
 | Vyučující | Ing. Jaroslav Sloup | __ | Rozvrhy | A4M39GPU |
|---|---|---|---|---|---|
| Zakončení | KZ | Web | A4M39GPU | ||
| Kredity | 4 | Rozsah výuky | 1 + 2 | ||
| Semestr | Z | Typ předmětu | V |
Anotace
Cílem předmětu je seznámení studentů se základními principy obecných výpočtů na grafických procesorech (GPGPU) a získání praktických zkušeností s návrhem a implementací aplikací využívajících pro urychlení výpočtů GPU. Výklad zahrnuje seznámení s architekturou současných grafických procesorů a jejími omezeními, základní koncepty paralelního programovaní GPU, jakyky pro programování GPU, technologii CUDA a metody optimalizace kódu. Cvičení jsou zaměřena na řešení typových úloh a semestrálních projektů. Důraz je kladen na získání praktických zkušeností s konkrétní technologií - CUDA.
Osnovy přednášek
1. Úvod do počítání na GPU (architektury, jazyky, GPU versus CPU).
2. Vicevláknové programování.
3. Popis architektury nVidia CUDA a základy jejího programování (Compute Unified Device Architecture).
4. Práce s vlákny a přístup do paměti (CUDA).
5. Metody optimalizace kódu (CUDA).
6. Ukázky návrhu a implementace aplikací v prostředí CUDA.
7. Ostatní jazyky pro GPGPU I - OpenCL (Open Computing Language).
8. Ostatní jazyky pro GPGPU II - GLSL (OpenGL Shading Language).
Osnovy cvičení
1. Úvod - požadavky, bodové hodnocení. Programování pomoci SSE instrukcí.
2. Ukázky konkrétních příkladů vicevláknových aplikací.
3. CUDA - překlad programu, ladění, jednoduché příklady. Zadání projektu.
4. CUDA - řešení jednoduché úlohy I (doplňování kódu do předpřipravené kostry aplikace).
5. CUDA - řešení jednoduché úlohy II (doplňování kódu do předpřipravené kostry aplikace).
6. Samostatná práce na projektu - konzultace I.
7. Samostatná práce na projektu - konzultace I.
8. Průběžná kontrola první části projektu.
9. OpenCL - překlad programu, ladění, jednoduché příklady.
10. OpenCL - řešení jednoduché úlohy (doplňování kódu do předpřipravené kostry aplikace).
11. Samostatná práce na projektu - konzultace II.
12. Samostatná práce na projektu - konzultace II.
13. Odezvdáváni projektu + dokumentace.
14. Zápočty.
Literatura
1. David B. Kirk, Wen-mei W. Hwu: Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach. Morgan Kaufmann, 1st edition, 2010, ISBN-13: 978-0123814722.
2. Jason Sanders, Edward Kandrot: CUDA by Example: An Introduction to General-Purpose GPU Programming. Addison-Wesley Professional, 1st edition, 2010, ISBN-13: 978-0131387683.
3. Ryoji Tsuchiyama, Takashi Nakamura, Takuro Iizuka, Akihiro Asahara, Satoshi Miki: The OpenCL Programming Book. Fixstars Corporation, 2010.