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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: R. Membarth, H. Dutta, F. Hannig
Umfang/Stunden: Blockseminar (ca. 1 Woche), geeignet für Studenten im Informatik-, I&K-, CE- und Mechatronik-Hauptstudium ab dem 5. Semester
Tutorial: Fr, 10.07.2009, 09:00 Uhr, Raum Mozart
Blockseminar: 14.09.2009 - 18.09.2009, Raum Mozart
Vorträge: Fr, 25.09.2009, 13:00 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 240 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.

In diesem Semester soll im Rahmen eines Blockseminars ein bestehendes Open-Source Softwareprojekt (z.B. Hugin, ein Stitching-Programm zur Erstellung von Panoramabildern) mit Hilfe von obigen Architekturen beschleunigt werden. Dazu wird zunächst von uns das Programmiermodell vorgestellt. Daraufhin sollen einzelne Teilalgorithmen z.B. auf die Graphikkarte ausgelagert werden um dadurch die Gesamtapplikation zu beschleunigt. Abschließend sollen die Algorithmen sowie die Umsetzung und Ergebnisse präsentiert werden.

Panorama Stitching

Vorbesprechung:

Vorbesprechung

Vorlagen für Vorträge:

Template.ppt
Template.odp
beamer_template.tar.gz
Multi-Core Architecture and Programming

CUDA Einführung:

CUDA - Hardware
CUDA - Software

Themen Projektarbeit:

Themenvorschläge

Vorträge:

Termin Thema Gruppe
25.09.2009 Speeding up autopano-sift with CUDA Wolfgang Schnurrer
Christopher Dreher
25.09.2009 Enblend - Portierung auf die GPU Johannes Petzold
Christian Liebscher
25.09.2009 Panorama Tools (libpano13) Volker Breuer
Johannes Wechsler
25.09.2009 DRI Bilderzeugung mit CUDA (enfuse) Sebastian Höhne
Florian Löffler
Christian Duttine

Links:

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

SIGGRAPH 2008: Beyond Programmable Shading
Aktuelle Entwicklung und Trends zu parallelen (Graphik-)Architecturen und deren Programmierung

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.