Detail předmětu
Grafické a multimediální procesory
FIT-GMUAk. rok: 2021/2022
Úvod, základní koncepce. Architektura grafického systému. CUDA. OpenCL. OpenGL. Optimalizace výpočtu. Práce s pamětí. Unifikovaná paměť. Pipeline a paralelizace. Grafické systémy SGI. Vývoj architektury GPU NVIDIA GF7800 až Ampere. MM systémy MMX, SSE, AVX. GPU pro mobilní systémy. Hrací konzoly. Výpočty se sníženou přesností, energeticky úsporné výpočty. Mapování a komprese textur.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Studenti se seznámí s architekturou grafických systémů, obvodovou podporou a programovou implementací grafických a multimediálních operací a s programováním těchto operací v jazyku OpenCL, OpenGL a prostředím CUDA.
Doporučená nebo povinná literatura
Přednáškové materiály v elektronické formě.
Způsob a kritéria hodnocení
Absolvování cvičení a vypracování projektů.
Jazyk výuky
čeština
Cíl
Seznámit studenty s vývojem architektury grafických a multimediálních systémů, s obvodovou podporou a softwarovou implementací grafických a multimediálních operací na moderních grafických systémech. Zpracování a komprese obrázků s využitím jazyků OpenCL a OpenGL, optimalizace zpracování obrazové informace. Nové prostředí CUDA k programování GPGPU. Výpočty se sníženou přesností. MM systémy, mobilní systémy, energeticky úsporné systémy.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Absolvování cvičení a vypracování projektů. Nahrazování podle dohody s vyučujícím.
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program IT-MGR-2 magisterský navazující
obor MBS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
obor MBI , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
obor MIS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
obor MIN , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
obor MMM , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
obor MGM , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
obor MPV , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
obor MSK , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný - Program MITAI magisterský navazující
specializace NBIO , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NISD , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NISY do 2020/21 , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NISY , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NIDE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NCPS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NSEC , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NMAT , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NGRI , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NNET , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NVIZ , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NSEN , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NMAL , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NHPC , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NVER , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NEMB , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NADE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NSPE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Číslování kapitol ve studijních podkladech je v některých případech odlišné.
- Úvod - V.D., Architektury GMP, API - T. Milet
- Úvod k moderním GPU architekturám, knihovna OpenCL - M. Kula
- Paměťový model, Profilování - M.K.
- Mapování algoritmů na GPU, Optimalizace - M.K.
- OpenGL, CUDA, Vulcan - T. Milet
- Open GL, OpenCL, spolupráce, shadery - T.M.
- Grafický pipeline - V.D.
- Grafické multiprocesory - GeForce 7800, 8800 - V.D.
- GPGPU - Tesla T8 až Titan GTX 1080, Echelon, Fermi, Tesla, AMD GCN - V.D.
- Pascal P100, Turing, Ampere. GPU Silicon Graphics - V.D.
- Energeticky úsporné GPU, Úsporný mobil 363 mikroW. Multimediální procesory MMP - VLIW, MMX, SoC - V.D.
- Herní počítače PS4, Xbox 360, One. AMD APU. GPU pro mobily - ARM, Mali. Mapy textur a komprese textur. - V.D.
- Paměťové přenosy, Pokročilé techniky optimalizace, Specifické vlastnosti architektur - M. Kula
Cvičení na počítači
8 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
- Úvod do OpenCL
- Paměťový model OpenCL
- Kooperace mezi vlákny v OpenCL
- OpenGL a jeho využití pro paralelizaci
Projekt
18 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Individuální zadání projektů, 28 bodů.