پایان نامه پیاده سازی چندنمونه از الگوریتم موازی با استفاده از کارت های گرافیکی چند هسته ای

چکیده فارسی: در سال های اخیر، افزایش روز افزون عملکرد کارت های گرافیکی، محققین را به فکر بهره گیری از توان پردازشی آنها در کاربردهای غیر گرافیکی انداخته است. درهمین راستا شاخه جدیدی در علوم کامپیوتر به نام محاسبات با اهداف همه منظوره روی واحد GPU ایجاد شده است ، هدف فعالان این عرصه بهره گیری از کارت گرافیک به عنوان یک کمک پردازنده محاسباتی در برنامه های غیرگرافیکی و برنامه های عمومی است.ازاین رو از صنعت محاسباتی گرفته تا محاسبات موازی دچار تغییرات گسترده ای شده وعملیات انتقال تقریبا تمام کامپیوترهای مصرف کننده سال 2010 همراه با پردازنده های چند هسته ای صورت گرفته است صنعت رایانه ای در سراشیبى تند انقلاب محاسباتی موازی قرار دارد ،نتیجه اینکه در پی آن، تقریبا هر برنامه نویس مشتاق در آن نیاز به آموزش برنامه نویسی موازی دارد تا بتواند در علوم کامپیوتری به طور کامل موثر واقع شود. و در نتیجه CUDA C NVIDIA تا کنون به عنوان یکی از موفق ترین زبانهای عمل کرده است که تا به حال برای محاسبات موازی طراحی شده است. در این پایان نامه، ضمن بیان مقدمه ای از CUDA، تعدادی از دستورات زبان NVIDIA CUDA C معرفی خواهد شد

مقدمه

     واحد پردازش گرافیکی ابزاری اختصاصی برای رندر کردن گرافیکی در کامپیوترهای شخصی، ایستگاه‌های کاری و یا در کنسولهای بازی است. با توجه به معماری ان، این واحد امکان موازی سازی بیشتری را برای ما فراهم می کند و سرعت ان بسیار بیشتر از CPUاست. با توجه به توان پردازشی بالای انها در کاربردهای غیر گرافیکی شاخه جدیدی در علوم کامپیوتر به نام  محاسبات با اهداف همه منظوره روی واحدGPU  ایجاد شده است. هدف فعالان این عرصه بهره گیری از کارت گرافیک به عنوان یک کمک پردازنده محاسباتی در برنامه های غیرگرافیکی و برنامه های عمومی است. پردازنده های گرافیکی امروزی از چندین پردازنده با کارایی بالا تشکیل شده اند که قادر به محاسبات بسیار سنگین هستند.

همانطور که وارد حوزه محاسبات GPUمی شویم، برنامه های کاربردی ذاتا موازی به طور فزاینده ای از توانایی فراوان محاسبات موازی GPUبرای رسیدن به کارایی و بازدهی بالاتر استفاده می کنند. برنامه های کاربردی که قبلا به علت زمان بالای اجرای انها نامناسب بودند امروزه توسط محاسبات GPUقابل انجام هستند.

تکامل سریع GPUها از پراسسورهای گرافیکی پیکربندی شده تا پراسسورهای برنامه نویسی شده موازی باعث حضور انها در همه جا از جمله کامپیوترهای شخصی، لب تاپها و ایستگاههای کاری شد. انها فراگیرترین معماری پردازش موازی هستند و قیمت انها نیز مقرون به صرفه است. در واقع انها چند پردازندههای چند نخی چند هسته ای هستند که در برنامه های کاربردی محاسباتی و گرافیکی استفاده می شوند

 

تعداد صفحات 153 word