什么是gpu計算

1、什么是什么是GPU計算？計算？GPU計算或GPGPU就是利用圖形處理器（GPU）來進(jìn)行通用科學(xué)與工程計算。GPU計算的模式就是，在異構(gòu)協(xié)同處理計算模型中將CPU與GPU結(jié)合起來加以利用。應(yīng)用程序的串行部分在CPU上運行，而計算任務(wù)繁重的部分則由GPU來加速。從用戶的角度來看，應(yīng)用程序只是運行得更快了。因為應(yīng)用程序利用了GPU的高性能來提升性能。在過去幾年里，GPU的浮點性能已經(jīng)上升到Teraflop級的水平。在20062007年間，英偉

2、達(dá)?（NVIDIA）推出其叫做“CUDA”的全新大規(guī)模并行架構(gòu)，從而實現(xiàn)了GPGPU的革命并加速了整個計算世界行業(yè)。英偉達(dá)?CUDA（NVIDIACUDA）架構(gòu)由數(shù)以百計的處理器核心組成，這些核心能夠協(xié)同工作，共同完成對應(yīng)用程序中數(shù)據(jù)集的處理。過去幾年里GPGPU的成功使CUDA并行編程模型相關(guān)的編程工作變得十分輕松。在這種編程模型中，應(yīng)用程序開發(fā)者可修改他們的應(yīng)用程序以找出計算量繁重的程序內(nèi)核，將其映射到GPU上，讓GPU來處理它們。

3、應(yīng)用程序的剩余部分仍然交由CPU處理。想要將某些功能映射到GPU上，需要開發(fā)者重新編寫該功能，在編程中采用并行機(jī)制，加入“C”語言關(guān)鍵字以便與GPU之間交換數(shù)據(jù)。開發(fā)者的任務(wù)是同時啟動數(shù)以萬計的線程。GPU硬件可以管理線程和進(jìn)行線程調(diào)度。英偉達(dá)?Tesla（NVIDIATesla）20系列GPU基于“Fermi”架構(gòu)，這是最新的英偉達(dá)?CUDA（NVIDIACUDA）架構(gòu)。Fermi專為科學(xué)應(yīng)用程序而進(jìn)行了優(yōu)化、具備諸多重要特性，其中包

4、括：支持500gigaflop以上的IEEE標(biāo)準(zhǔn)雙精度浮點硬件、一級和二級高速緩存、ECC存儲器錯誤保護(hù)、本地用戶管理的數(shù)據(jù)高速緩存（其形式為分布于整個GPU中的共享存儲器）以及合并存儲器訪問等等?！癎PU（圖形處理器）已經(jīng)發(fā)展到了頗為成熟的階段，可輕松執(zhí)行實際應(yīng)用程序并且其運行速度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了使用多核系統(tǒng)時的速度。未來計算架構(gòu)將是并行核心GPU與多核CPU串聯(lián)運行的混合型系統(tǒng)?！癑ackDongarra教授教授田納西大學(xué)創(chuàng)新計算實驗室

5、主任GPU（圖形處理器）計算的發(fā)展歷史圖形芯片最初用作固定功能圖形管線。隨著時間的推移，這些圖形芯片的可編程性日益增加，在此基礎(chǔ)之上NVIDIA（英偉達(dá)）推出了第一款GPU(圖形處理器)。19992000年間，計算機(jī)科學(xué)家，與諸如醫(yī)療成像和電磁等領(lǐng)域的研究人員，開始使用GPU（圖形處理器）來運行通用計算應(yīng)用程序。他們發(fā)現(xiàn)GPU（圖形處理器）具備的卓越浮點性能可為眾多科學(xué)應(yīng)用程序帶來顯著的性能提升。這一發(fā)現(xiàn)掀起了被稱作GPGPU（GPU（

6、圖形處理器）通用計算）的浪潮。此處需要解決的問題為GPGPU要求使用圖形編程語言來對GPU（圖形處理器）進(jìn)行編程，如OpenGL和Cg等。開發(fā)人員需要使其科學(xué)應(yīng)用程序看起來像圖形應(yīng)用程序，并將其關(guān)聯(lián)到需要繪制三角形和多邊形的問題。這一方法限制了GPU（圖形處理器）的卓越性能在科學(xué)領(lǐng)域的充分發(fā)揮。NVIDIA（英偉達(dá)?）認(rèn)識到了讓更多科學(xué)群體使用這一卓越性能的強大優(yōu)勢，決定投資來修改GPU（圖形處理器），使其能夠完全可編程以支持科學(xué)應(yīng)用程