Programování v CUDA

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra počítačových systémů

Anotace:

Studenti v předmětu získají přehled o současných paralelních architekturách užitých v grafických akcelerátorech. Dále získají praktické dovednosti při programování těchto systémů.

Požadavky:

Programování v jazyce C/C++, paralelní algoritmy, základy architektur počítačů.

Osnova přednášek:

1) Úvod do předmětu, bodové hodnocení

2) Vícevláknové programování na CPU

3) Úvod do GPGPU

4) Úvod do architektury CUDA

5) Datové typy CUDA

6) Synchronizace vláken a bloků

7) Textury a proudy

8) CUDA optimalizace I:

Architektura SIMT, sdružený přístup do paměti

9) CUDA optimalizace II:

Metody transformací zdrojových kódů

10) Knihovny pro CUDA API

11) Spolupráce CUDA s ostatními jazyky

12) Srovnání s ostatními API pro GPGPU

13) Rezerva a příprava na zkoušku

Osnova cvičení:

1) Seznámení s prostředím, zadání semestrálních prací

2) Odevzdání sekvenční implementace,

3) Kompilace CUDA kódu, zapojení CUDA knihoven

4) Práce s nástroji pro ladění kódu a profilační nástroje

5) konzultace ke CUDA implementaci

6) odevzdaní CUDA implementace, zápočet

Cíle studia:

Význam paralelního programování v současnosti rapidně roste v důsledku toho, že Moorův zákon se přesunul do paralelizace procesorů. GPGPU systémy se stávají běžnou komoditou a s těmito systémy se tak setkává běžně i koncový uživatel PC. To se stává výzvou pro vývojáře programů, neboť běžné aplikace bude třeba maximálně paralelizovat. Cílem je také naučit studenty nástroje a metody pro programování takových systémů založených na výpočetní síle GPU.

Studijní materiály:

J. Sanders, E. Kandrot ''CUDA by Example: An Introduction to General-Purpose GPU Programming''

David B. Kirk, Wen-mei W. Hwu: Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach. 1st ed., Morgan Kaufmann, 2010.

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/MI-PRC/

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/MI-PRC/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Mgr. obor Znalostní inženýrství, 2016-2017 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Počítačová bezpečnost, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Počítačové systémy a sítě, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Návrh a programování vestavných systémů, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Informační systémy a management, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Softwarové inženýrství, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Webové inženýrství, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. program Informatika, pro fázi studia bez oboru, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Systémové programování, zaměření Systémové programování, 2016-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Systémové programování, zaměření Teoretická informatika, 2016-2017 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2018-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. obor Znalostní inženýrství, 2018-2019 (volitelný předmět)