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Lehrstuhl für Informatik 12
Hauptseminar: Multi-Core Architectures and Programming
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Hauptseminar: Multi-Core Architectures and Programming

Dozenten: M. Hartl, H. Dutta, F. Hannig
Umfang/Stunden: 2,5 SWS, geeignet für Studenten im Informatik-, I&K-, CE- und Mechatronik-Hauptstudium ab dem 5. Semester
Zeit und Ort: Freitag 14:00 Uhr
Raum Mozart

Inhalt:

Prozessoren mit mehreren Kernen sind heute bereits sehr weit verbreitet. Vertreter solcher Architekturen sind beispielsweise moderne Grafikprozessoren, die aus bis zu 128 so genannter Stream Processors bestehen können oder auch der Cell-Prozessor, mit seinem Power Processing Element und acht zusätzlichen Synergistic Processing Elements. Mehrkernprozessoren besitzen eine sehr hohe theoretische Rechenleistung und eröffnen dadurch faszinierende neue Möglichkeiten in naturwissenschaftlichen und anderen berechnungsintensiven Bereichen, wie etwa Multimedia- anwendungen, Medizintechnik oder Finanzwirtschaft. Damit die Leistungsfähigkeit voll ausgeschöpft werden kann, muss jedoch eine effiziente Abbildung von Algorithmen auf die Architektur des jeweiligen Mehrkernprozessors gefunden werden. Gegenüber traditionellen Einkernprozessoren ist dabei oftmals ein radikales Umdenken bei der Programmierung erforderlich.
Ziele dieses Seminars sind das Gewinnen von Einblicken in modernste Mehrkernarchitekturen und entsprechender Programmierparadigmen. Zur Umsetzung und Erprobung werden NVIDIA Tesla und Sony PLAYSTATION3 Systeme angeboten. Für die Projektarbeit im Team stehen neueste Software- entwicklungswerkzeuge (Cell SDK, CUDA) zur Verfügung.

Vorbesprechung:

Vorbesprechung

Vorlagen für Vorträge:

Template.ppt
Template.odp

Diskussion der Paper:

Di, 04.11.2008 16:00 Uhr, Raum Mozart
Multi-Core Architecture and Programming

Vorträge (Theorie):

Termin Thema Gruppe
16.05.2008 Microarchitecture of Cell Broadband Engine Fabian Schönfeld, Thorsten Blass
16.05.2008 Programming Models for Cell BE Hannes Stadler, Sebastian Graf
16.05.2008 Best Practices for Cell BE Philipp Kutzer, Hauke Stähle
16.05.2008 High performance computing on Cell BE Sunil Tatavarty, Mustafa Kavasoglu, Aziz Ahmed Abdel
23.05.2008 Evolution of GPU Architectures (until GeForce 7) Frederic Pollmann, Florian Hänel
23.05.2008 Evolution of GPU Architectures (until GeForce 8, 9, and Future) Leander Sturm, Daniel Gran
23.05.2008 Programming Models for GPU Architecture Dongyue Mou, Zeng Xing
23.05.2008 Best Practices for GPU Programming Sascha Roloff, Renato Guirea
23.05.2008 General Purpose Computing on GPU Matthias Schneider, Robert Grimm

Vorträge (Projektarbeit):

Termin Thema Gruppe
27.06.2008 Solving 3-SAT problem with CUDA Fabian Schönfeld, Thorsten Blass
27.06.2008 Algorithm for Terrain/Heightmap Generation in CUDA Hannes Stadler, Sebastian Graf
27.06.2008 Parallelization and Generation of Mandelbrot Fractal Set on Cell Processor Philipp Kutzer, Hauke Stähle
04.07.2008 CUDA-Optimization of Lame-MP3-Encoder Frederic Pollmann, Florian Hänel
04.07.2008 Efficient Matrix-Matrix Multiplication in CUDA Leander Sturm, Daniel Gran
04.07.2008 Solving 2-D Heat Equation in CUDA Sascha Roloff, Renato Guirea
04.07.2008 Optimization of JPEG-Algorithm in CUDA Dongyue Mou, Zeng Xing
11.07.2008 Efficient Matrix Inversion in CUDA Matthias Schneider, Robert Grimm
11.07.2008 Implementation of an Optimized Iterative Solver on Cell Processor Sunil Tatavarty, Mustafa Kavasoglu, Aziz Ahmed Abdel

Links:

Cell Broadband Engine
Dokumentation zur Cell Broadband Engine in Sonys PLAYSTATION 3

Cell Broadband Engine resource center
Entwicklungswerkzeuge und Dokumentation zur Cell Broadband Engine von IBM

The Cell project at IBM Research
IBM's Projektseite zur Cell Broadband Engine

Wikipedia: Cell (microprocessor)
Hintergrundwissen zum Cell Prozessor

Linux on Cell
Entwicklerwerkzeuge, Dokumentation und weiterführende Links zum Thema "Cell Programmierung unter Linux" von Barcelona Supercomputing Center

Multicore Programming Primer: Learn and Compete in Programming the PLAYSTATION©3 Cell Processor
Einführungskurs in die Programmierung des Cell-Prozessors auf Basis der PLAYSTATION 3

CUDA Zone
offizielle Webseite zu NVIDIA's CUDA Technologie

GPGPU: General-Purpose Computation Using Graphics Hardware
Tutorials, Präsentationen und weiterführende Links zum Thema "Rechnen mit Grafikkarten"

Programming Massively Parallel Processors
Einführungskurs in die Programmierung mit CUDA

Crytek's Cevat Yerli Speaks on Rasterization and Ray Tracing
Interview mit Cevat Yerli über zukünftige Entwicklungen im Bereich Echtzeitgrafik

  Impressum Stand: 05 February 2010.   R.M.