Séance de cours

GPU : Architecture et programmation

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Dans cours

CS-307: Introduction to multiprocessor architecture

Multiprocessors are a core component in all types of computing infrastructure, from phones to datacenters. This course will build on the prerequisites of processor design and concurrency to introduce the essential technologies required to combine multiple ...

Description

Cette séance de cours couvre l'architecture et la programmation des GPU, en se concentrant sur leur matériel massivement fileté et le modèle de programmation CUDA. Les sujets abordés incluent les stratégies multithreading, SIMD vs. processeurs vectoriels, des exemples de traitement d'image, l'historique des GPU et l'importance des GPU dans l'informatique moderne. L'instructeur met l'accent sur la nécessité d'un démarrage précoce et de l'exactitude dans la programmation GPU, avec des suggestions pour optimiser les performances.

Enseignant·e

Babak Falsafi

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Yuanlong Li, Simla Burcu Harma, Shashwat Shrivastava, Alexandros Poupakis, Shanqing Lin, Ayan Chakraborty, Pooria Poorsarvi Tehrani, Ali Ansari A dirigé les thèses EPFL de Pejman Lotfi Kamran, Sotiria Fytraki, Dejan Novakovic, Stavros Volos, Djordje Jevdjic, Ilknur Cansu Kaynak, Yusuf Onur Koçberber, Javier Picorel Obando, Alexandros Daglis, Mario Paulo Drumond Lages De Oliveira, Arash Pourhabibi Zarandi, Mark Johnathon Sutherland, Siddharth Gupta, Ognjen Glamoc

Source officielle

Proximité ontologique

Génie informatique

Calcul intensif: Parallélisme (informatique)

Concepts associés (32)

Processeur vectoriel

vignette|Processeur vectoriel d'un supercalculateur Cray-1. Un processeur vectoriel est un processeur possédant diverses fonctionnalités architecturales lui permettant d'améliorer l’exécution de programmes utilisant massivement des tableaux, des matrices, et qui permet de profiter du parallélisme inhérent à l'usage de ces derniers. Développé pour des applications scientifiques et exploité par les machines Cray et les supercalculateurs qui lui feront suite, ce type d'architecture a rapidement montré ses avantages pour des applications grand public (on peut citer la manipulation d'images).

Processeur graphique

Un processeur graphique, ou GPU (de l'anglais Graphics Processing Unit), également appelé coprocesseur graphique sur certains systèmes, est une unité de calcul assurant les fonctions de calcul d'image. Il peut être présent sous forme de circuit intégré (ou puce) indépendant, soit sur une carte graphique ou sur la carte mère, ou encore intégré au même circuit intégré que le microprocesseur général (on parle d'un SoC lorsqu'il comporte toutes les puces spécialisées).

Hopper (microarchitecture)

Hopper is a graphics processing unit (GPU) microarchitecture developed by Nvidia. It is designed for datacenters and is parallel to Ada Lovelace. Named for computer scientist and United States Navy rear admiral Grace Hopper, the Hopper architecture was leaked in November 2019 and officially revealed in March 2022. It improves upon its predecessors, the Turing and Ampere microarchitectures, featuring a new streaming multiprocessor and a faster memory subsystem. The Nvidia Hopper H100 GPU is implemented using the TSMC 4N process with 80 billion transistors.

General-purpose processing on graphics processing units

GPGPU est l'abréviation de general-purpose computing on graphics processing units, c'est-à-dire calcul générique sur processeur graphique. L'objectif de tels calculs est de bénéficier de la capacité de traitement parallèle des processeurs graphiques. Avant l'arrivée des GPGPU, le CPU, processeur central de l'ordinateur, traitait la plupart des opérations lourdes en calcul comme les simulations physiques, le rendu hors-ligne pour les films, les calculs de risques pour les institutions financières, la prévision météorologique, l'encodage de fichier vidéo et son Intel avec ses 80 % de parts de marché sur les CPU dominait donc très largement tous les besoins en calcul et pouvait en extraire de substantielles marges.

Parallélisme (informatique)

vignette|upright=1|Un des éléments de Blue Gene L cabinet, un des supercalculateurs massivement parallèles les plus rapides des années 2000. En informatique, le parallélisme consiste à mettre en œuvre des architectures d'électronique numérique permettant de traiter des informations de manière simultanée, ainsi que les algorithmes spécialisés pour celles-ci. Ces techniques ont pour but de réaliser le plus grand nombre d'opérations en un temps le plus petit possible.

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GPU : Architecture et programmation

Explore l'architecture GPU, le multithreading, les processeurs SIMD et la programmation CUDA pour l'informatique parallèle.

Processeurs multifilés

Couvre les bases des processeurs multifiltres, y compris la conception, l'impact sur la performance et l'utilisation des pipelines.

GPU : Multithreading et architecture

Explore l'architecture des GPU, le multithreading et leur rôle dans l'apprentissage automatique, en discutant des limites et des tendances futures.

Computing Parallel: Principes et OpenMP

Couvre les principes de l'informatique parallèle et introduit OpenMP pour créer du code concurrent à partir du code série.

Modèles de cohérence de la mémoire: impact sur les performances et calcul parallèle

Couvre les modèles de cohérence de la mémoire, l'informatique parallèle, les sous-programmes atomiques, l'architecture GPU et le multithreading.

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