Программирование графических процессоров. Контрольная работа №1. Вариант №20

Задание 1. Дана спецификация графического процессора:
1. Максимальное число варпов на мультипроцессор: 64
2. Максимальное число блоков на мультипроцессор: 16
3. Максимальное количество 32-х битных регистров на мультипроцессор: 65536
4. Максимальное количество 32-х битных регистров на блок: 65536
5. Максимальное количество 32-х битных регистров на нить: 255
6. Размер разделяемой памяти мультипроцессора (байт): 32768
7. Размер разделяемой памяти блока (байт): 24576
Параметры запускаемой программы:
1. Размер блока: 128
2. Разделяемая память на блок (байт): 1000
1. 32-х битных регистров на нить: 48
Рассчитайте теоретическую заполняемость? Чем она ограничена?

Задание 2. Пусть разделяемая память мультипроцессора поделена на 4-х байтовые слова, и каждое слово по порядку пронумеровано от 1 до N. К словам обращаются нити одного варпа. Нити варпа пронумерованы от 0 до 31. В таблице ниже указано какая нить к какому 4-х байтовому слову обращается.

Задание 3. Реализуйте параллельный алгоритм транспонирования матриц и параллельный алгоритм умножения матриц, который подразумевает, что вторая матрица хранится в транспонированном виде с использованием разделяемой памяти. Реализуйте последовательный алгоритм умножения матриц. Сравните время работы умножения по схеме (параллельное транспонирование + параллельное умножение) и время работы последовательного умножения матриц. Рассчитайте коэффициент ускорения.

1. Выбор варианта контрольной работы. Чтобы выбрать вариант контрольной работы нужно посчитать хеш-функцию от своего полного имени, фамилии (если есть) и отчества (если есть). Хеш-функция представляет собой остаток от деления на двадцать суммы порядковых номеров букв русского алфавита, составляющих ваши ФИО. К остатку в конце прибавляется единица.

2.Пояснения по выполнению заданий.

Контрольная работа состоит из трёх заданий.

В первом задании контрольной работы дана спецификация мультипроцессора и параметры запуска функции-ядра. Требуется рассчитать теоретическую заполняемость мультипроцессора и указать ограничивающий её фактор, если он есть. При сдаче работы в этом задании кроме ответа на вопрос нужно подробно описать ход решения задачи.

Во втором задании дана таблица, указывающая какая нить варпа к какому четырёхбайтовому слову обращается. Кроме ответа на вопрос, указанный в задании, нужно указать для каждого четырёхбайтового слова, в каком банке данных оно находится.

В третьем задании нужно реализовать один или два алгоритма и проанализировать их с точки зрения производительности или эффективности использования памяти. Все параллельные алгоритмы реализуются с применением технологии CUDA. Ответом на это задания является код рабочей программы/программ, результаты исследования (с указанием оборудования на котором проводились исследования и описанием данных). Если в задании нужно исследовать эффективность доступа к памяти при помощи утилиты nvprof, нужно подобрать подходящие для этого метрики профилирования. В том случае если эффективность доступа к памяти ниже 75%, нужно сформулировать причину низкой эффективности доступа к памяти. Если нужно сравнить производительность двух алгоритмов, следует указать абсолютное время выполнения каждого алгоритма и рассчитать коэффициент ускорения. Все исследования должны проводиться на данных размером не менее 4.500.000 четырёхбайтовых слов (или эквивалент для другого типа данных).

Зачтено без замечаний