Detail předmětu

Grafické a multimediální procesory

GMU Ak. rok 2023/2024 zimní semestr 5 kreditů

Aktuální akademický rok

Předmět není v tomto roce otevřen

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

Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc.

Koordinátor předmětu

Milet Tomáš, Ing., Ph.D. (UPGM)

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

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

Bodové hodnocení

  • 60 bodů závěrečná zkouška
  • 12 bodů laboratoře
  • 28 bodů projekty

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Přednášející

Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc.
Kula Michal, Ing., Ph.D. (UPGM)
Milet Tomáš, Ing., Ph.D. (UPGM)

Cvičící

Kula Michal, Ing., Ph.D. (UPGM)
Milet Tomáš, Ing., Ph.D. (UPGM)

Stránky předmětu

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.
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.

Proč je předmět vyučován

Podat hlubší informace o architektuře grafických systémů a jejich programování.

Doporučené prerekvizity

Literatura studijní

  • Přednáškové materiály v elektronické formě.

Osnova přednášek

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

Osnova počítačových cvičení

  1. Úvod do OpenCL
  2. Paměťový model OpenCL
  3. Kooperace mezi vlákny v OpenCL
  4. OpenGL a jeho využití pro paralelizaci

Osnova ostatní - projekty, práce

Individuální zadání projektů, 28 bodů.

Průběžná kontrola studia

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

Podmínky zápočtu

  • Min. 8 bodů z projektu.
  • Min. 10 bodů z cvičení a projektu. 

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru