Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Grafické a multimediální procesory

GMU Ak. rok 2019/2020 zimní semestr 5 kreditů

Úvod, základní koncepce. Architektura grafického systému.  CUDA. OpenCL. OpenGL. Optimalizace výpočtu. Práce s pamětí. Unifikovaná paměť. Pipeline a paralelizace. Grafické systémy SGI, GF7800 a další. MM systémy MMX, SSE, AVX. MM a mobilní systémy, hrací konzoly. GPU pro mobilní zařízení. Výpočty se sníženou přesností, energeticky úsporné výpočty. Mapování a komprese textur. Pixelové interpolace.

Garant předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

26 hod. přednášky, 8 hod. pc laboratoře, 18 hod. projekty

Bodové hodnocení

60 zkouška, 12 laboratoře, 28 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc. (UPSY FIT VUT)
Kula Michal, Ing. (UPGM FIT VUT)
Milet Tomáš, Ing. (UPGM FIT VUT)

Cvičící

Kula Michal, Ing. (UPGM FIT VUT)
Milet Tomáš, Ing. (UPGM FIT VUT)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z 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.

Cíle předmětu

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.

Proč je předmět vyučován

Prerekvizity

Literatura studijní

  • Přednáškové materiály v elektronické formě.

Literatura referenční

  • Aamodt Tor M., Fung Wilson Wai Lun, Rogers Timothy G.: General-Purpose Graphics Processor Architectures, Morgan&Claypool Publishers, 2018
  • NVIDIA Tesla V100 GPU Architecture, August 2017 NVIDIA Corporation
  • NVIDIA Turing GPU Architecture, 2018 NVIDIA Corporation
  • ARM Mali GPU: OpenGL ES Application Guide, 2013 ARM, ARM DUI 0555C, ID102813

Osnova přednášek

  • Úvod, základní koncepce. Architektura grafického systému. API. OpenCL. CUDA. Vulcan. OpenGL-CL, spolupráce, shadery. 
  • Úvod k moderním GPU architekturám, knihovna OpenCL.
  • Paměťový model, profilování.
  • Mapování algoritmů na GPU, optimalizace.
  • Paměťové přenosy, pokročilé techniky optimalizace.
  • Grafický pipeline. Vyspělé architektury rastrové grafiky, Silicon Graphics.
  • Grafické multiprocesory GF7800, 8800.
  • GPGPU - Tesla T8, Fermi, Tesla P100, Pascal, Titan GTX 1080, Echelon, Turing.
  • Unifikovaná paměť.
  • Energeticky úsporné GPU, úsporný mobil 363 W.
  • Výpočty se sníženou přesností.
  • MM systémy, MMX, SSE, AVX.
  • MMP, VLIW, SoC, GPU pro mobilní systémy.
  • Hrací konzoly PS4, Xbox 360, One. AMD APU. 
  • Mapy textur a komprese textur. Pixelové interpolace.

Osnova počítačových cvičení

  • 12 bodů
    1. Úvod do OpenCL
    2. Paměťový model OpenCL
    3. Komunikace mezi OpenCL a OpenGL
    4. OpenGL a jeho využití pro paralelizaci

Osnova ostatní - projekty, práce

Individuální zadání projektů, 28 bodů.

Průběžná kontrola studia

Absolvování cvičení a vypracování projektů.

Kontrolovaná výuka

Absolvování cvičení a vypracování projektů. Nahrazování podle dohody s vyučujícím.

Podmínky zápočtu

Absolvování cvičení a vypracování projektů. Min. 10 bodů.

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoPSKSkupInfo
Čtpřednáškavýuky G202 11:0012:50 1MIT 2MIT xx

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru