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图形处理器用于通用计算的技术、现状及其挑战 总被引:76,自引:4,他引:72
多年来计算机图形处理器(GP以大大超过摩尔定律的速度高速发展.图形处理器的发展极大地提高了计算机图形处理的速度和图形质量,并促进了与计算机图形相关应用领域的快速发展与此同时,图形处理器绘制流水线的高速度和并行性以及近年来发展起来的可编程功能为图形处理以外的通用计算提供了良好的运行平台,这使得基于GPU的通用计算成为近两三年来人们关注的一个研究热点.从介绍GPU的发展历史及其现代GPU的基本结构开始,阐述GPU用于通用计算的技术原理,以及其用于通用计算的主要领域和最新发展情况,并详细地介绍了GPU在流体模拟和代数计算、数据库应用、频谱分析等领域的应用和技术,包括在流体模拟方面的研究工作.还对GPU应用的软件工具及其最新发展作了较详细的介绍.最后,展望了GPU应用于通用计算的发展前景,并从硬件和软件两方面分析了这一领域未来所面临的挑战. 相似文献
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随着GPU通用计算技术应用的不断深入,如何把某些并行计算任务从传统的CPU平台向GPU平台转移,把串行编程模型向并行的流式编程模型转变等,已经成为了研究的热点.讨论了基于GPU的流式编程模型,探讨了基于流式编程模型的GPU与CPU编程之间的差别与联系,最后描述了一种在GPU上的流式缩减操作算法的设计与实现.为把图形处理器应用在通用计算领域提供参考和帮助. 相似文献
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图形处理器通用计算关键技术研究综述 总被引:4,自引:0,他引:4
当前图形处理器的通用计算取得长足发展,为适应通用计算图形处理器在硬件体系结构和软件支持方面完成相应调整和改变,面对各种应用领域中数据规模增大的趋势,多GPU系统和GPU集群的研究应用日趋增多.以流处理器及图形处理器硬件体系为依据,介绍学术和工业领域中流处理器及图形处理器体系变化趋势.从软件编程环境、硬件计算与通信等方面展开讨论,阐述通用计算中图形处理器的关键问题,包括编程模型及语言的发展和方向,存储模型的量化研究、访存模式和行为的优化以及分布式存储管理的热点问题,典型通信原型系统的对比及通信难点的分析,GPU片内和片间的负载均衡,可靠性和容错计算,GPU功耗评测及低功耗优化的研究进展.综述在海量数据处理、智能计算、复杂网络、集群应用领域中图形处理器的研究进展及成果.总结在通用计算发展中存在的技术问题和未来挑战. 相似文献
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作为应用软件模型和计算机硬件之间的桥梁,编程模型在计算机领域的重要性不言而喻.但随着具备细粒度并行计算能力的图形处理器(GPU)进入主流市场,与之相适应的编程模型发展却相对滞后.Nvidia在GeForce 8系列显卡上推出的统一计算设备架构(CUDA)技术,使得通用计算图形处理单元(GPGPU)从图形硬件流水线和高级绘制语言中解放出来,开发人员无须掌握图形学编程方法即可在单任务多数据模式(SIMD)下完成高性能并行计算.论文从特性、组成和并行架构等几个方面对CUDA并行计算模型进行了研究,充分表明基于GPU进行高性能并行计算,是适应目前大规模计算需求的一个重要发展途径. 相似文献
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基于GPU的大规模海浪实时绘制 总被引:1,自引:0,他引:1
海浪建模与绘制是近二十年来计算机图形学领域的一个经典问题,同时,随着硬件的发展,尤其是图形处理器(GPU)以大大超过摩尔定律的速度高速发展和其高速计算能力、并行性、其可编程功能,使得基于GPU的通用计算成为一个新研究热点.利用GPU的高速计算能力和可编程功能,解决海浪模拟中的复杂计算问题,提出一种基于图形硬件的大规模海浪实时绘制方法.首先,对图形处理器进行了概述.然后,基于Gerstner-Rankine模型生成海洋高度场,采用屏幕细分自适应算法对数字地球上的可视海洋表面进行采样,利用图形处理单元的可编程特性进行顶点和颜色计算,模拟实时球面海浪效果.实验结果表明,基于GPU的方法可以在普通PC图形硬件上实现大规模海浪的交互漫游. 相似文献
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近年来,随着图形处理器(GPU)能力以及可编程技术的发展,基于图形处理器的通用计算成为一个研究的热点。文章介绍了图形处理器的发展和结构,以及在使用通用计算时所面临的一些问题;具体介绍了利用GPU进行光线和空间三角形面片的求交测试。 相似文献
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一种基于GPU硬件加速计算的辐射度实现方法 总被引:2,自引:0,他引:2
提出一种新的基于GPU(graphics processing unit)的辐射度方法.该方法利用可编程图形处理单元GPU的并行计算能力,将辐射度方法中形状因子计算以及线性方程组求解的全过程完全在可编程图形硬件中完成,避免了原有基于GPU的辐射度方法需要CPU参与的问题,绕开了计算机主内存与GPU纹理内存之间数据交换的瓶颈;在基于半立方体法的形状因子计算和绘制过程中,解决了基于GPU硬件加速的遍历、分类和累加问题.此外,该方法采用新的矩阵和向量在GPU中的存储方法,利用GPU实现Jacobi迭代法快速求解线性方程组.实验结果证明。该方法能够快速有效地实现辐射度的计算和绘制. 相似文献
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本文是中国图形工程的年度文献综述系列之十四。对2008年国内主要中文信息技术类期刊发表的图形工程的主要论文,根据内容进行了分类和整理,这些学术研究和工程技术应用研究论文共计879篇,是从国内发表图形工程中文论文比较集中的11种中文学术期刊共计8 131篇(其中电子技术及信息科学论文7 332篇)论文中筛选出来的。统计、分析和研究表明,国内14年来从事图形工程及相关领域的研究开发人员总体趋势仍然保持稳定,研究水平不断提高,国内外的学术交流也较活跃而且广泛。同时,计算机图形学本身也在发展,并与其他学科结合,派生出一些新的研究方向甚至交叉学科。 相似文献
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本文是中国图形工程的年度文献综述系列之十。对2004年发表的计算机图形工程的主要论文,根据内容进行了分类,这些学术研究和技术应用研究论文共计521篇,是从国内发表计算机图形工程中文论文比较集中的11种中文学术期刊(共计3703篇)中筛选出来的。统计、分析和研究表明,国内这十年来从事计算机图形工程及相关领域的研究开发人员不断增加;研究水平不断提高;国内的学术交流也非常活跃而广泛,且计算机图形学本身也在发展,并与其他学科结合,派生出一些新的研究方向甚至交叉学科。 相似文献
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本文是中国图形工程的年度文献综述系列之十一.对2005年发表的计算机图形工程的主要论文,根据内容进行了分类,这些学术研究和工程技术应用研究论文共计893篇,是从国内发表计算机图形工程中文论文比较集中的11种中文学术期刊(共计4618篇)论文中筛选出来的.统计、分析和研究表明,国内这十余年来从事计算机图形工程及相关领域的研究开发人员不断增加,研究水平不断提高,国内的学术交流也非常活跃而广泛,且计算机图形学本身也在发展,并与其他学科结合,派生出一些新的研究方向甚至交叉学科. 相似文献
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本文是关于中国图形工程的年度文献综述系列之九。对2003年发表的有关计算机图形的主要论文,根据内容进行了分类,这些学术研究和技术应用论文(共计608篇)是从发表比较集中的12种中文期刊(共计6267篇)上选取出来的。研究分析表明,国内这几年从事图形学及相关技术的研究开发人员不断增加,研究水平有很大提高国内的学术交流也非常广泛,而图形学本身也在发展,与其他学科结合.派生出一些新的研究方向。 相似文献
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在计算机上模拟现实中美术工作者使用的画刷一直是二维矢量编辑器必备的功能,本文介绍了如何在计算机上模拟绘图画刷的算法,其思想是将用户通过鼠标输入的一组离散的点转换成具有画刷风格的矢量图形,先对多边形画刷的外形定义,再对画刷的连续移动进行轨迹合成,最后实现特定的形状的画刷的轨迹。在此基础上实现了矩形、斜四边形、圆形画刷的算法设计。本文亦针对稠密的轨迹出现的自环绕现象,提出了反锯齿算法,并减少了自环绕圈数。实验测试结果表明,该算法效果良好,达到了预期目标。 相似文献
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针对3D图形流水线像素处理后期的实时大批量数据处理和存储器读写要求,以及嵌入式系统资源和功耗的特殊性,给出一种像素处理后期的硬件设计方案。设计首先实现所有测试功能,确保各种效果,其次采用了基于屏幕分割渲染的设计思想,减少存储器需求,然后吸收了Early Z算法,尽早抛弃不可见的三角面信息,减少渲染的数据,最后实现了Flip Quad反走样算法,提高图像的质量。模块已经完成了RTL级建模,并在FPGA上通过验证。 相似文献
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Colour graphics subsystems can be used in a variety of applications such as high-end business graphics, low-end scientific computations, and for realtime display of process control diagrams. The design of such a subsystem is shown. This subsystem can be added to any Multibus-compatible microcomputer system. The use of an NEC 7220 graphics display controller chip has simplified the design to a considerable extent. CGRAM (CORE graphics on Multibus), a comprehensive subset of the CORE graphics standard package, is supported on the subsystem. 相似文献
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本文简要地分析了工程工作站的特征,提出工程工作站是集运算、图形处理以及网络功能于一体的计算机系统。本文给出了工程工作站组成与性能指标分析,重点介绍工程工作站技术在运算部件、图形处理部件以及体系结构等方面的进展,最后总结了工程工作站成功的技术因素。 相似文献
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以电力行业为实际应用背景,本文提出了一组基于SVG的矢量图形编辑系统的数据模型,主要包括类结构、图元描述模型和SVG解析模型;同时,以该模型为基础设计和实现了一个独立于具体应用的矢量图形编辑系统,讨论了该系统的设计思想和体系结构,并对各部分功能进行了分析。 相似文献