Programac¸˜ao de prop´osito geral em gpus: experiˆencia com a arquitetura cuda

Programacao de Prop´ sito Geral em GPUS: Experiˆ ncia com ¸˜ o e a Arquitetura CUDA
Guilherme Linck, M´ rcio Parise Boufleur a Laborat´ rio de Sistemas de Computacao — LSC o ¸˜ Universidade Federal de Santa Maria — UFSM Campus UFSM – 97105-900 – Santa Maria – RS – Brasil Resumo. Unidades de processamento gr´ ficas vˆ m apresentando ganhos cona e sider´ veis de desempenho a cada nova geracao. Execucao de programas de a ¸˜ ¸˜ prop´ sito geral nessas arquiteturas podem permitir um ganho consider´ vel de o a desempenho, por´ m sua implementacao muitas vezes e um tanto complicada. e ¸˜ ´ Para tentar sanar tal deficiˆ ncia, e proposta a arquitetura CUDA. Este trabalho e ´ avaliou alguns aspectos dessa arquitetura atrav´ s da implementacao de prograe ¸˜ mas para testar os limites da mesma. Os resultados encontrados demonstram que a arquitetura pode trazer ganhos significativos de desempenho dependendo do dom´nio da aplicacao a ser desenvolvida. ı ¸˜
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1. Introducao ¸˜
Atualmente, unidades de processamento gr´ ficas (GPU’s) vˆ m se tornando cada vez mais a e dispon´veis para uso profissional como para dom´ stico. Os dispositivos dispon´veis no ı e ı mercado possuem uma excelente relacao entre preco e capacidade de processamento. Tais ¸˜ ¸ equipamentos s˜ o utilizados para diversas aplicacoes, como simulacao de ambientes em a ¸˜ ¸˜ trˆ s dimens˜ es, realidade virtual e jogos. Nos modelos mais avancados, essas unidades e o ¸ possuem um ou mais processadores dedicados, bem como uma quantidade razoavelmente grande de mem´ ria. o ´ Processamento gr´ fico e um dom´nio que se utiliza massivamente de manipulacao a ı ¸˜ vetorial e operacoes de ponto flutuante. Assim, as unidades de processamento gr´ ficas ¸˜ a ˜ o de vetores e valores de ponto flutuante. Contudo, s˜ o otimizadas para a manipulaca a ¸ tais dispositivos muitas vezes s˜ o subutilizados, devido ao fato dos mesmos s´ serem a o explorados por aplicacoes que fazem uso intensivo de processamento gr´ fico. ¸˜ a Outros dom´nios