
BOOKS - PROGRAMMING - Параллельные вычисления на GPU. Архитектура и программная модел...

Параллельные вычисления на GPU. Архитектура и программная модель CUDA
Author: Боресков А.В., Харламов А.А., Марковский Н.Д. и др.
Year: 2015
Pages: 336
Format: PDF
File size: 10 MB
Language: RU

Year: 2015
Pages: 336
Format: PDF
File size: 10 MB
Language: RU

The book "Parallel Computing on GPU Architecture and CUDA Programming" tells the story of the evolution of computing architecture, highlighting the constant search for a balance of properties that is optimal for many target applications. The book explores how the main computing architectures have been constrained by mass production and economic benefits, leading to a lack of significant specialization. However, with the advent of parallel computing and the development of graphics processing units (GPUs), this balance has shifted, allowing for more specialized and efficient computing. The book begins by discussing the history of computing architecture, from the early days of centralized mainframes to the current distributed systems, and how each generation of technology has brought new challenges and opportunities. It then delves into the concept of parallel computing, explaining how it has become increasingly important in modern computing and how GPUs have emerged as a powerful tool for achieving high performance and efficiency. The authors explain how GPUs have evolved over time, from simple graphics rendering devices to sophisticated parallel computing platforms, capable of handling complex tasks such as machine learning, scientific simulations, and data analysis. They also explore the CUDA programming model, which allows developers to harness the power of GPUs to create high-performance applications. As the book progresses, readers learn about the various applications of GPU computing, including scientific research, financial modeling, and gaming. The authors highlight the advantages of using GPUs, such as increased performance, reduced power consumption, and lower costs, making them an attractive option for many industries.
Книга «Parallel Computing on GPU Architecture and CUDA Programming» рассказывает об эволюции вычислительной архитектуры, подчеркивая постоянный поиск оптимального для многих целевых приложений баланса свойств. Книга исследует, как основные вычислительные архитектуры были ограничены массовым производством и экономическими выгодами, что привело к отсутствию значительной специализации. Однако с появлением параллельных вычислений и развитием графических процессоров (GPU) этот баланс сместился, что позволило использовать более специализированные и эффективные вычисления. Книга начинается с обсуждения истории вычислительной архитектуры, начиная с первых дней централизованных мейнфреймов и заканчивая текущими распределенными системами, и того, как каждое поколение технологий принесло новые вызовы и возможности. Затем он углубляется в концепцию параллельных вычислений, объясняя, как она становится все более важной в современных вычислениях и как графические процессоры стали мощным инструментом для достижения высокой производительности и эффективности. Авторы объясняют, как GPU развивались с течением времени, от простых устройств рендеринга графики до сложных платформ параллельных вычислений, способных решать сложные задачи, такие как машинное обучение, научное моделирование и анализ данных. Они также изучают модель программирования CUDA, которая позволяет разработчикам использовать возможности графических процессоров для создания высокопроизводительных приложений. По мере развития книги читатели узнают о различных применениях GPU-вычислений, включая научные исследования, финансовое моделирование и игры. Авторы подчеркивают преимущества использования графических процессоров, такие как повышенная производительность, снижение энергопотребления и снижение затрат, что делает их привлекательным вариантом для многих отраслей.
livre « Parallel Computing on GPU Architecture and CUDA Programming » parle de l'évolution de l'architecture informatique, soulignant la recherche constante d'un équilibre des propriétés optimal pour de nombreuses applications cibles. livre explore comment les architectures informatiques de base ont été limitées par la production de masse et les avantages économiques, ce qui a conduit à un manque de spécialisation significative. Cependant, avec l'apparition des calculs parallèles et le développement des processeurs graphiques (GPU), cet équilibre s'est déplacé, ce qui a permis d'utiliser des calculs plus spécialisés et plus efficaces. livre commence par discuter de l'histoire de l'architecture informatique, des premiers jours des mainframes centralisés aux systèmes distribués actuels, et de la façon dont chaque génération de technologies a apporté de nouveaux défis et de nouvelles opportunités. Il se penche ensuite sur le concept de calcul parallèle, expliquant comment il devient de plus en plus important dans l'informatique moderne et comment les GPU sont devenus un outil puissant pour atteindre des performances et une efficacité élevées. s auteurs expliquent comment les GPU ont évolué au fil du temps, allant de simples dispositifs de rendu graphique à des plates-formes de calcul parallèles complexes capables de résoudre des problèmes complexes tels que l'apprentissage automatique, la modélisation scientifique et l'analyse des données. Ils étudient également le modèle de programmation CUDA, qui permet aux développeurs d'utiliser les capacités des GPU pour créer des applications performantes. Au fur et à mesure que le livre progresse, les lecteurs apprennent les différentes applications de l'informatique GPU, y compris la recherche scientifique, la modélisation financière et les jeux. s auteurs soulignent les avantages de l'utilisation de GPU, tels que l'amélioration des performances, la réduction de la consommation d'énergie et la réduction des coûts, ce qui en fait une option attrayante pour de nombreux secteurs.
libro «Parallel Computing on GPU Architecture and CUDA Programming» habla sobre la evolución de la arquitectura computacional, destacando la búsqueda constante de un equilibrio de propiedades óptimo para muchas aplicaciones objetivo. libro explora cómo las principales arquitecturas computacionales se limitaron a la producción masiva y los beneficios económicos, lo que llevó a una falta de especialización significativa. n embargo, con la aparición de la computación paralela y el desarrollo de las GPU (GPU), este equilibrio cambió, lo que permitió el uso de computación más especializada y eficiente. libro comienza discutiendo la historia de la arquitectura computacional, desde los primeros días de los mainframes centralizados hasta los sistemas distribuidos actuales, y cómo cada generación de tecnología ha traído nuevos desafíos y oportunidades. Luego profundiza en el concepto de computación paralela, explicando cómo se vuelve cada vez más importante en la computación moderna y cómo las GPU se han convertido en una poderosa herramienta para lograr un alto rendimiento y eficiencia. autores explican cómo las GPU han evolucionado a lo largo del tiempo, desde simples dispositivos de renderizado gráfico hasta sofisticadas plataformas de computación paralelas capaces de resolver problemas complejos como el aprendizaje automático, la simulación científica y el análisis de datos. También estudian el modelo de programación CUDA, que permite a los desarrolladores aprovechar las capacidades de las GPU para crear aplicaciones de alto rendimiento. A medida que avanza el libro, los lectores aprenden sobre las diferentes aplicaciones de la informática GPU, incluyendo la investigación científica, la simulación financiera y los juegos. autores destacan los beneficios del uso de GPU, como mayor productividad, menor consumo de energía y menores costos, lo que los convierte en una opción atractiva para muchas industrias.
O livro «Paralel Computing on GPU Arquitetura and CUDA Programing» descreve a evolução da arquitetura computacional, destacando a busca constante por um equilíbrio de propriedades ideal para muitas aplicações alvo. O livro investiga como as principais arquiteturas computacionais foram limitadas à produção em massa e aos benefícios econômicos, o que levou à falta de especialização significativa. No entanto, com o surgimento da computação paralela e o desenvolvimento dos processadores gráficos (GPU), esse balanço foi mudado, permitindo a utilização de cálculos mais especializados e eficientes. O livro começa com um debate sobre a história da arquitetura computacional, desde os primeiros dias de mainframe centralizado até os atuais sistemas distribuídos, e como cada geração de tecnologia trouxe novos desafios e oportunidades. Depois, ele se aprofundou no conceito de computação paralela, explicando como ele se torna cada vez mais importante na computação moderna e como os processadores gráficos se tornaram uma ferramenta poderosa para obter alta produtividade e eficiência. Os autores explicam como a GPU evoluiu ao longo do tempo, de dispositivos simples de renderização de gráficos a plataformas complexas de computação paralela capazes de lidar com tarefas complexas como aprendizagem de máquinas, simulação científica e análise de dados. Eles também estudam um modelo de programação CUDA que permite aos desenvolvedores usar recursos de processadores gráficos para criar aplicações de alto desempenho. Conforme o livro evolui, os leitores aprenderão sobre várias aplicações da computação GPU, incluindo pesquisa científica, simulação financeira e jogos. Os autores destacam os benefícios do uso de processadores gráficos, tais como desempenho, menor consumo de energia e menor custo, tornando-os uma opção atraente para muitas indústrias.
Das Buch „Parallel Computing on GPU Architecture and CUDA Programming“ behandelt die Entwicklung der Rechnerarchitektur und betont die ständige Suche nach der für viele Zielanwendungen optimalen Eigenschaftsbilanz. Das Buch untersucht, wie grundlegende Computerarchitekturen durch Massenproduktion und wirtschaftliche Vorteile eingeschränkt wurden, was zu einem Mangel an signifikanter Spezialisierung führte. Mit dem Aufkommen des parallelen Rechnens und der Entwicklung von Grafikprozessoren (GPUs) hat sich dieses Gleichgewicht jedoch verschoben, was die Verwendung spezialisierterer und effizienterer Berechnungen ermöglicht. Das Buch beginnt mit einer Diskussion über die Geschichte der Computerarchitektur, beginnend mit den Anfängen zentralisierter Mainframes bis hin zu aktuellen verteilten Systemen und wie jede Generation von Technologien neue Herausforderungen und Chancen mit sich brachte. Anschließend geht er tiefer in das Konzept des parallelen Rechnens ein und erklärt, wie es in der modernen Datenverarbeitung immer wichtiger wird und wie GPUs zu einem leistungsstarken Werkzeug geworden sind, um eine hohe istung und Effizienz zu erreichen. Die Autoren erklären, wie sich GPUs im Laufe der Zeit entwickelt haben, von einfachen Grafik-Rendering-Geräten bis hin zu komplexen Parallel-Computing-Plattformen, die komplexe Probleme wie maschinelles rnen, wissenschaftliche Modellierung und Datenanalyse lösen können. e untersuchen auch das CUDA-Programmiermodell, das es Entwicklern ermöglicht, die Fähigkeiten von GPUs zu nutzen, um Hochleistungsanwendungen zu erstellen. Im Laufe des Buches lernen die ser verschiedene Anwendungen des GPU-Computing kennen, darunter wissenschaftliche Forschung, Finanzmodellierung und Spiele. Die Autoren betonen die Vorteile der Verwendung von GPUs, wie verbesserte istung, geringerer Stromverbrauch und niedrigere Kosten, was sie zu einer attraktiven Option für viele Branchen macht.
Równoległe obliczenia architektury GPU i programowania CUDA mówi o ewolucji architektury obliczeniowej, podkreślając ciągłe poszukiwanie optymalnej równowagi właściwości dla wielu zastosowań docelowych. Książka bada, jak podstawowe architektury obliczeniowe zostały ograniczone przez masową produkcję i korzyści ekonomiczne, co spowodowało brak znaczącej specjalizacji. Jednak wraz z pojawieniem się równoległego przetwarzania i rozwoju jednostek przetwarzania grafiki (GPU), równowaga ta przesunęła się, pozwalając na bardziej specjalistyczne i wydajne obliczenia. Książka rozpoczyna się od omówienia historii architektury obliczeniowej, od wczesnych dni scentralizowanego systemu scentralizowanego po obecne rozproszone systemy oraz tego, jak każda generacja technologii przyniosła nowe wyzwania i możliwości. Następnie zagłębia się w koncepcję obliczeń równoległych, wyjaśniając, w jaki sposób stało się ono coraz ważniejsze we współczesnym komputerze i w jaki sposób procesory GPU stały się potężnym narzędziem do osiągania wysokiej wydajności i wydajności. Autorzy wyjaśniają, w jaki sposób GPU ewoluowały z czasem, od prostych urządzeń do renderowania grafiki po złożone równoległe platformy komputerowe zdolne do rozwiązywania złożonych problemów, takich jak uczenie maszynowe, modelowanie naukowe i analiza danych. Badają również model programowania CUDA, który umożliwia deweloperom wykorzystanie mocy GPU do tworzenia wysokowydajnych aplikacji. W miarę rozwoju książki czytelnicy poznają różne zastosowania informatyki GPU, w tym badania naukowe, modelowanie finansowe i gry. Autorzy podkreślają korzyści płynące z korzystania z GPU, takie jak poprawa wydajności, niższe zużycie energii i niższe koszty, co czyni je atrakcyjną opcją dla wielu branż.
''
GPU Mimarisi ve CUDA Programcılığı Üzerine Paralel Hesaplama, birçok hedef uygulama için en uygun özellik dengesini sürekli arayan bilgi işlem mimarisinin gelişimi hakkında konuşur. Kitap, temel bilgi işlem mimarilerinin seri üretim ve ekonomik faydalar tarafından nasıl sınırlandırıldığını araştırıyor ve bu da önemli bir uzmanlık eksikliğine neden oluyor. Bununla birlikte, paralel hesaplamanın ortaya çıkması ve grafik işlem birimlerinin (GPU'lar) gelişmesiyle, bu denge değişti ve daha özel ve verimli bilgi işlem sağladı. Kitap, merkezi ana bilgisayarın ilk günlerinden mevcut dağıtılmış sistemlere kadar bilgisayar mimarisinin tarihini ve her bir teknoloji neslinin nasıl yeni zorluklar ve fırsatlar getirdiğini tartışarak başlıyor. Daha sonra paralel hesaplama kavramını inceleyerek, modern hesaplamada nasıl giderek daha önemli hale geldiğini ve GPU'ların yüksek performans ve verimlilik elde etmek için nasıl güçlü bir araç haline geldiğini açıklıyor. Yazarlar, GPU'ların basit grafik oluşturma cihazlarından makine öğrenimi, bilimsel modelleme ve veri analizi gibi karmaşık sorunları çözebilen karmaşık paralel hesaplama platformlarına kadar zaman içinde nasıl geliştiğini açıklıyor. Ayrıca, geliştiricilerin yüksek performanslı uygulamalar oluşturmak için GPU'ların gücünden yararlanmalarını sağlayan CUDA programlama modelini de araştırıyorlar. Kitap ilerledikçe, okuyucular bilimsel araştırma, finansal modelleme ve oyun dahil olmak üzere GPU hesaplamanın çeşitli uygulamaları hakkında bilgi edineceklerdir. Yazarlar, gelişmiş performans, daha düşük güç tüketimi ve daha düşük maliyetler gibi GPU'ları kullanmanın faydalarını vurgulayarak, onları birçok endüstri için cazip bir seçenek haline getiriyor.
تتحدث الحوسبة الموازية على بنية وحدة معالجة الرسومات وبرمجة CUDA عن تطور بنية الحوسبة، مع التأكيد على البحث المستمر عن التوازن الأمثل للخصائص للعديد من التطبيقات المستهدفة. يستكشف الكتاب كيف كانت بنى الحوسبة الأساسية مقيدة بالإنتاج الضخم والفوائد الاقتصادية، مما أدى إلى نقص التخصص الكبير. ومع ذلك، مع ظهور الحوسبة المتوازية وتطوير وحدات معالجة الرسومات (GPUs)، تغير هذا التوازن، مما سمح بحوسبة أكثر تخصصًا وكفاءة. يبدأ الكتاب بمناقشة تاريخ بنية الحوسبة، من الأيام الأولى للحاسوب المركزي المركزي إلى الأنظمة الموزعة الحالية، وكيف جلب كل جيل من التكنولوجيا تحديات وفرصًا جديدة. ثم يتعمق في مفهوم الحوسبة الموازية، موضحًا كيف أصبحت مهمة بشكل متزايد في الحوسبة الحديثة وكيف أصبحت وحدات معالجة الرسومات أداة قوية لتحقيق أداء وكفاءة عالية. يشرح المؤلفون كيف تطورت وحدات معالجة الرسومات بمرور الوقت، من الرسومات البسيطة التي تقدم الأجهزة إلى منصات الحوسبة المتوازية المعقدة القادرة على حل المشكلات المعقدة مثل التعلم الآلي والنمذجة العلمية وتحليل البيانات. كما أنهم يستكشفون نموذج برمجة CUDA، والذي يسمح للمطورين بالاستفادة من قوة وحدات معالجة الرسومات لبناء تطبيقات عالية الأداء. مع تقدم الكتاب، سيتعرف القراء على التطبيقات المختلفة لحوسبة وحدة معالجة الرسومات، بما في ذلك البحث العلمي والنمذجة المالية والألعاب. يسلط المؤلفون الضوء على فوائد استخدام وحدات معالجة الرسومات، مثل تحسين الأداء، وانخفاض استهلاك الطاقة، وانخفاض التكاليف، مما يجعلها خيارًا جذابًا للعديد من الصناعات.
