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1.
基于图形处理器(GPU)的通用计算   总被引:20,自引:20,他引:101  
伴随着PC级微机的崛起和普及,多年来计算机图形的大部分应用发生了从工作站向微机的大转移,这种转移甚至发生在像虚拟现实、计算机仿真这样的实时(中、小规模)应用中.这一切的发生从很大程度上源自于图形处理硬件的发展和革新.近年来,随着图形处理器(GPU)性能的大幅度提高以及可编程特性的发展,人们首先开始将图形流水线的某些处理阶段以及某些图形算法从CPU向GPU转移.除了计算机图形学本身的应用,涉及到其他领域的计算,以至于通用计算近2~3年来成为GPU的应用之一.并成为研究热点.文中从若干图形硬件发展的历史开始,介绍和分析最新GPU在通用计算方面的应用及其技术原理和发展状况,并结合作者自身的实践讨论和探索其发展前景。  相似文献
2.
图形处理器用于通用计算的技术、现状及其挑战   总被引:4,自引:4,他引:72  
吴恩华 《软件学报》2004,15(10):1493-1504
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
3.
基于FPGA的软件保护体系结构研究与设计   总被引:1,自引:1,他引:0  
计算机产业现面·临的一个重要问题是保证软件的使用合法性,目前很多保护方案都缺少灵活性或是有效性,为此设计一种具有灵活性特征和用户透明性的软件保护体系结构.利用现场可编程门阵列(FPGA)的可编程性和结合编译器技术,将具有完整性验证和解密的功能的FPGA放置在CPU和主存之间,执行编译器驱动的特定软件,该方法可以使体系保持灵活性.仿真实验结果表明,该体系还具有快速解密、动态认证、安全性高的特征.  相似文献
4.
介绍了一种基于FPGA的多幅图像融合叠加的设计与实现,给出了其实现原理和模块设计。设计包含I2C控制器、数据缓冲和融合叠加处理输出三部分。融合叠加处理包含绝对坐标生成子模块、相对坐标生成与判断子模块、分量计算子模块、和值计算子模块、修正子模块。说明了各模块的实现方法。最后使用Modelsim做综合后仿真得到了输出效果图,并在Xilinx Virtex-4芯片上验证通过。  相似文献
5.
随着GPU的发展,其计算能力和访存带宽都超过了CPU,在GPU上进行通用计算也变得越来越流行,这样就构成了CPU-GPGPU的新型异构体系结构。虽然这种新型体系结构表现出了强大的性能优势并受到了学术界和产业界的广泛关注,但如何更好地在这种结构上高效地编写和运行程序仍然存在很大的挑战。本文综述了针对这一体系结构现有的可编程性技术、可靠性技术和低功耗技术,并结合这些技术展望了CPU-GPGPU这种异构系统的发展趋势。  相似文献
6.
针对事务存储技术研究中的模拟实验问题,实现了一种专门用于硬件事务存储系统的模拟环境,该模拟环境采用执行驱动模拟方式,支持全系统模拟,利用系统结构模拟器Simics和多核扩展包GEMS实现多核处理器相关部件的功能和性能模拟,在此基础上扩展实现硬件事务存储系统各部件的建模和模拟,以模块化的方法支持多种事务存储系统的模拟实验和性能评价.论文在分析事务存储和系统结构模拟技术的基础上,讨论了事务存储系统模拟环境的设计思路和方案,给出了该模拟环境的组成结构,并通过一种目标事务存储系统结构和一组测试程序对模拟环境进行了实验测试.  相似文献
7.
高性能计算技术以加速度迅猛发展,继千万亿次系统研制成功以后,超级计算机的性能又快速提升至数万万亿次,国际学术界与工业界普遍预期在2018年左右将出现极大规模并行的百万万亿次系统(Exascale Computing,简称E级系统)。本文从最新一届TOP500榜单入手分析了超级计算领域的技术动态,在此基础上,探讨了未来E级系统的发展趋势及其所面临的能耗、可扩展、可靠性和可编程性等关键技术问题。  相似文献
8.
未来网络创新试验床和数据中心网络迫切需要具有虚拟化和可编程能力的路由器设备的支持,可编程虚拟路由器是构建未来网络试验床和数据中心网络的核心设备,逐渐成为研究热点.然而,可编程虚拟路由器在设计与实现中面临一系列挑战,其关键技术和原型系统研究对于可编程虚拟路由器研制具有十分重要的意义.文中从未来网络试验床和数据中心网络的需求出发,分析了可编程虚拟路由器的特性要求,归纳了可编程虚拟路由器在虚拟化、可编程性和高性能数据包转发等方面存在的技术挑战,并分类讨论了相关关键技术研究进展.论文最后评价和比较了国内外设计实现的可编程虚拟路由器原型系统,并讨论了可编程虚拟路由器中有待进一步解决的问题.  相似文献
9.
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
10.
<正> 秉承 PowerQUICC~处理器的一贯传统,QorIQ 平台把性能、功效和可编程性水平提高到一个全新水平通信处理器的先驱和世界顶尖的嵌入式半导体供应商飞思卡尔半导体近日推出了一款全新的通信平台,旨在实现下一代联网,把嵌入式多核的应用提高到一个新水平。  相似文献
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