Программа дисциплины Дисциплина


ОБЩАЯ ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ



жүктеу/скачать 50,49 Kb.
бет4/7
Дата09.05.2023
өлшемі50,49 Kb.
#91364
түріПрограмма
1   2   3   4   5   6   7
Байланысты:
09.03.03 РПД Б1.В.ДВ.9 Высокопроизводительные вычисления 2020.1 (1)

ОБЩАЯ ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ


    1. Объем дисциплины в зачетных единицах (всего) 3

    1. Объем дисциплины по видам учебной работы (в часах)





Вид учебной работы

Количество часов (форма обучения очная )

Всего по плану

В т.ч. по семестрам

7

1

2

6

Контактная работа обучающихся с преподавателем в соответствии с УП

54

54

Аудиторные занятия:

36

36

лекции

18

18

Семинары и практические занятия

-

-

лабораторные работы, практикумы

36

36

Самостоятельная работа

54

54

Форма текущего контроля знаний и контроля
самостоятельной работы: тестирование, контр. работа, коллоквиум, реферат и др.(не менее 2 видов)

Устный опрос.
Тестирование

Устный опрос. Тестирование

Курсовая работа

-

-

Виды промежуточной аттестации (экзамен, зачет)

зачет

зачет

Всего часов по дисциплине

108

108




    1. Содержание дисциплины (модуля.) Распределение часов по темам и видам учебной работы:

Форма обучения очная

Название разделов и тем



Всего

Виды учебных занятий

Форма текущ его контро ля
знаний

Аудиторные занятия

в т.ч. заняти
я в интера ктивн ой
форме

Само стоят ельна я работ а

лекци и



практичес кие
занятия, семинары

Лаборатор ные работы, практику мы

1

2

3

4

5

6

7

8

Раздел 1 Эволюция графических ускорителей




Тема 1.1.

2

2










1

Устны й опрос

Тема 1.2.

6

2




2




3

Тестир ование

Тема 1.3.

6

2




2

2

3

Устны й опрос


Раздел 2. Программная модель CUDA




Тема 2.1.

8


2




2




4


Устны й опрос

Тема 2.2.

6


2




2

2

3


Устны й опрос

Раздел 3. Высокоуровневые технологии разработки




Тема 3.1.

2

2










1

Тестир ование

Тема 3.2.

2

2










1

Тестир ование

Тема 3.3.

2


2







2

1


Устны й опрос

Итого

108

18




36

18

54






    1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИЛИНЫ (МОДУЛЯ) Раздел 1 Эволюция графических ускорителей


Тема 1. Графический конвейер. Архитектура GPU-устройства. Эволюция графических ускорителей. Появление и эволюция графического конвейера. Текстуры, шейдеры. Шейдерные процессоры. Общие черты внутреннего устройства графических ускорителей разных производителей.
Тема 2. Иерархия памяти GPU. Константная, глобальная, текстурная, разделяемая память. Виды памяти в GPU устройствах. Константная, глобальная, текстурная, разделяемая память. Расположение на графическом чипе, кеширование, ограничения доступа. Обмен данными между GPU и CPU. Общее виртуальное адресное пространство.
Тема 3. Общие принципы построеня программ для GPU. Модель программмирования в общей памяти. SIMD (SIMT) модель программы. Классификация Флинна. Место GPU в классификации Флинна. Отличия модели SIMT от классической SIMD-архитектуры.

Раздел 2. Программная модель CUDA


Тема 1. Программная модель CUDA. Взаимодействие CPU->GPU->CPU. Взаимодействие CUDA и C/C++. Расширение языка C/C++. Встроенные типы данных, дополнительные языковые конструкции. CUDA-библиотека времени исполнения. Атомарные операции.


Тема 2. Некоторые алгоритмы обработки массивов. Параллельная редукция. Префиксная сумма. Установка и настройка программного обеспечения CUDA под ОС семейств Windows и Linux. Расширение языка C/C++. Встроенные типы данных, дополнительные языковые конструкции. CUDA-библиотека времени исполнения. Атомарные операции. Компиляция CUDA-программ.

Раздел 3. Высокоуровневые технологии разработки


Тема 1. Некоторые численные алгоритмы.


Программная реализация алгоритма параллельного суммирование элементов одномерного массива на GPU. Сравнение производительности CPU и GPU- реализаций.


Тема 2. Прикладные математические библиотеки: CUBLAS, CUSPARSE, CUFFT, CURAND.
Программная реализация на GPU алгоритмов: - транспонирования матрицы - вычисления числа "пи" при помощи составных квадратурных формул - вычисления числа "пи" методом Монте-Карло. Тема 3. Высокоуровневые технологии разработки. Введение в Thrust. Реализация вычисления числа "пи" составными квадратурными формулами при помощи Thrust. Сравнение производительности.
Введение в шаблоны C++. Функтор, итератор. Их реализация на C++. ZIP-итератор. Общая идеогогия Thrust. Примеры использования. Взаимодействие Thrust и CUDA Plain C.

    1. ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ И СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ


Данный вид работы не предусмотрен УП


    1. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ, ПРАКТИКУМЫ


Лабораторная работа 1: Общие черты внутреннего устройства графических ускорителей разных производителей.
Лабораторная работа 2: Виды памяти в GPU устройствах. Константная, глобальная, текстурная, разделяемая память. Расположение на графическом чипе, кеширование, ограничения доступа. Обмен данными между GPU и CPU. Общее виртуальное адресное пространство.
Лабораторная работа 3: Классификация Флинна. Место GPU в классификации
Флинна. Отличия модели SIMT от классической SIMD-архитектуры.


Лабораторная работа 4: Программная модель CUDA. Взаимодействие CPU-
>GPU->CPU. Взаимодействие CUDA и C/C++. Расширение языка C/C++. Встроенные типы данных, дополнительные языковые конструкции. CUDA- библиотека времени исполнения. Атомарные операции.
Лабораторная работа 5: Программная реализация алгоритма параллельного суммирование элементов одномерного массива на GPU
Лабораторная работа 6: Введение в шаблоны C++. Функтор, итератор. Их реализация на C++. ZIP-итератор.

    1. ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ, КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ, РЕФЕРАТОВ


Выполнение курсовых работ и контрольных не предусмотрено учебным планом.


    1. ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЗАЧЕТУ





Индекс
компетенции

№




ПК-1

1

Эволюция GPU. Современный графический конвейер.

ПК-3

2

Архитектура графического ускорителя nVidia. Шейдер. Шейдерный процессор. Управление потоком инструкций и
данных.

ПК-3, ПК-7

3

Виды памяти GPU. Константная, глобальная, текстурная,
разделяемая память. Расположение на графическом чипе, кеширование, ограничения доступа.

ПК-3, ПК-7

4

Программная модель CUDA. Расширение языка C/C++. Встроенные типы данных, дополнительные языковые
конструкции.

ПК-3, ПК-7

5

Программная модель CUDA. Расширение языка C/C++. CUDA-библиотека времени исполнения. Атомарные
операции.

ПК-3, ПК-7

6

Предназначение и структура библиотек CUBLAS,
CUSPARSE, CURAND.

ПК-3, ПК-7

7

Библиотека Thrust. Идеология. Детали реализации
вычислительных алгоритмов с использованием Thrust.








Функтор, итератор, zip-итератор.

ПК-3, ПК-2

8

Опишите структуру графического процессора G80.

ПК-3, ПК-7

9

Каковы основные вычислительные возможности нитевых
ядер?

ПК-3, ПК-7

10

Опишите структуру потокового мультипроцессора.

ПК-2

11

Как должны быть организованы вычисления в процессоре
G80?

ПК-2, ПК-7

12

В чем состоят принципы организации и функционирования
массива взаимодействующих нитей?

ПК-2, ПК-7

13

В соответствии с техникой массива взаимодействующих
нитей распишите один из известных вам алгоритмов численного интегрирования.


    1. жүктеу/скачать 50,49 Kb.

      Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7



©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет
Lessons
Curriculum vitae
Documents