Gpu
- 1. GPU - Graphics Processing Unit Corso di Sistemi Paralleli 13 Giugno 2012 Luigi La Torre - 744581
- 2. Outline Introduzione Evoluzione nel tempo Hardware GPU Fermi Kepler Conclusioni
- 3. Introduzione - 1 Progettata per scaricare e accelerare il rendering 2D/3D dalla CPU Architettura core SIMD Core operano a frequenze basse Centinaia di core Unit programmabile I principali vendor NVDIA AMD
- 4. Introduzione - 2 CPU vs GPU
- 5. Introduzione - 3 Motivazioni
- 6. Evoluzione nel tempo - 1 1980: Chip TTL IBM: Intel 8088 Silicon Graphics Inc. (SGI) 1990: 0 Generazione II Generazione RealityEngine (SGI) Voodoo (3dfx) GeForce256 (NVIDIA), Radeon 7500 (ATI): nasce il termine GPU (1999). Fixed Function pipeline
- 7. Evoluzione nel tempo - 2 2000: III Generazione VII Generazione GeForce 3 - Pipeline semi programmabili: Shaders GeForce FX, Radeon 9700 - Pipeline programmabili completamente GeForce 8 - Processore altamente parallelo. Streaming Multiprocessor Architettura Fermi (NVIDIA): Prima GPU progettata per GPGPU 2010 e oltre: Architettura Kepler APU (Accelerated Processig Unit): CPU + GPU
- 8. Hardware GPU N multiprocessori con M core ciascuno SIMD - Ogni core condivide un Istruction Unit con altri core in un multiprocessore
- 9. Hardware GPU - Memorie (Modello Cuda) - 1 Global Memory Memoria pi湛 grande. Fino a 4 GB Alto bandwidth (GB/s) Latenza molta alta Local Memory Poco spazio di memoria Accessibile solo da un streaming processor Lenta come Global Memory Shared Memory 16 KB condivisi da un multiprocessor Memoria veloce Pu嘆 essere considerata come una cache L1
- 10. Hardware GPU - Memorie (Modello Cuda) - 2 Constant Memory 64 KB solo lettura per tutti i blocchi Abbastanza lenta Latenza piuttosto alta, se dati non in cache Texture Memory Solo lettura per ogni blocco Lenta come Global Memory Utilizzata per linterpolazione lineare delle immagini
- 11. Architettura Fermi - 1 512 CUDA core 4 GPC (Graphic Processing Cluster) 16 SM 768 KB L2 Cache 4 Raster Engine 1581 GFLOPs 244 W
- 12. Architettura Fermi - 2 32 CUDA core Operazioni di Shading e geometria, oltre ai calcoli puramente computazionali e fisici 16 KB L1 Cache 4 SFU (Special Function Units) Gestiscono le istruzioni di interpolazione 2 Warp Scheduler PolyMorph Engine Gestisce loutput, tessellation
- 14. Architettura Kepler 1536 CUDA core 4 GPC 8 SMX 512 KB L2 Cache 4 Raster Engine 3090 GFLOPs 195 Watt
- 15. Architettura Kepler - SMX 192 CUDA core 64KB L1 Cache 32 SFU PolyMorph Engine 2.0 4 Warp Scheduler
- 16. Fermi vs Kepler Fermi Kepler # Transistor 3 miliardi 3,54 miliardi CUDA core 512 1536 Core clock 772 Mhz 1006 Mhz GFLOPs 1581 3090 TDP 244 W 195 W Miglioramento Performance/Watt
- 17. Conclusioni GPU 竪 passato da specifici single core, pipeline Fixed Function esclusivamente per la grafica a un set di core paralleli e altamente programmabili Core GPU in continuo aumento
- 18. References GPU History Paper Hardware GPU Architettura Fermi Architettura Kepler