なにわTech20161215
•Download as PPTX, PDF•
1 like•749 views
GPUアーキテクチャについて
Report
Share
Related slideshows
なにわTech20161215
- 1. GPUの基礎知識 アーキテクチャと歴史 2016/12/15 株式会社パソナテック エンジニアリング事業部 夏谷 1 Imagination, Action, and to the Creation!
- 2. アジェンダ 自己紹介 GPUとは ベクターと行列 実際のアーキテクチャ比較 PR 2
- 3. 自己紹介 夏谷実 株式会社パソナテック 株式会社パソナテック エンジニアリング事業部 エンジニアマネージメントグループ 最近は半導体関連の仕事が多い FPGAが好き プログラミングも好き Deep Learningも好き ←New！ 3 パソナテック公認キャラ
- 4. 自己紹介 4
- 5. 5 GPUとは
- 6. GPUはCUDAのD 6 NVIDAが提供するGPU向けの開発環境 CUDA（Compute Unified Device Architecture） http://4k.com/gaming/gtx-1080-review-amazing-new-nvidia-geforce-4k-gpu-for-gaming/ この中にGPU
- 7. ・1つの命令で複数のデータを処理できる SIMD：single instruction multiple data ・ベクトルの計算に強い 典型的なベクトル問題 a×X + Y SAXPY（Single-precision real Alpha X Plus Y） コンピューターアーキテクチャから見たGPU 7 ・ベクトル計算に強いマシーン(GPUの仲間） CRAY-1 http://jpn.nec.com/hpc/sx9/https://ja.wikipedia.org/wiki/Cray-1 SX-9 https://ja.wikipedia.org/wiki/PlayStation_3 PS3
- 8. NVIDIAの用語が強い 8 コンピュータアーキテクチャ p306 本書で使用して いる名称 CUDA/NVID Aの公式用語 本書の定義とAMD社や OpenCLの用語 CUDA/NVIDAの 公式の定義 ベクター化ループ グリッド GPUで実行されるベクター化 ループは、１以上の「スレッド ブロックを」・・・・ グリッドは平行、逐次 的、あるいはそれらの 混成で実行可能な スレッドブロック ベクター化ループ の本体 スレッドブロック ベクター化ループはマルチスレ ッドSIMDプロセッサで実行さ れ、１以上の個数のSIMD 命令のスレッドからな る。・・・・ スレッドブロックは、 CUDAの配列で、互 いに並列に実行され、 共有メモリやバリア同 期で強調したり・・・ SIMDレーン 演算の列 CUDAスレッド SIMD命令のスレッドを、１ つのSIMDレーンで実行され る１つの要素に沿って・・・・ CUDAスレッドは逐次 プログラムを実行し、
- 10. 10 ベクトルと行列
- 11. スカラー、ベクトル、テンソル スカラーは1つの値 35とか0.5 ベクトル スカラーを並べた物 {1,2,3,5,6,2} テンソル ベクトルと計算してベクトルになるのがテンソル 11 全て行列で表せる
- 13. VR、ARではこういう計算がいっぱいでてきます。 13 回転 回転、拡大、 縮小 ホモグラフィー行列 H 𝑥′ 𝑦′ = 𝑓 ∙ 𝑥 𝑦 スカラーも実はテンソル 投影行列 3次元の画像処理では行列計算が大量に発生するため、行列計算を専用に行うための GPUが活躍する。
- 14. 数値計算で行列を勉強するときのNGワード 物理の世界に迷い込む テンソル場、光速 数学の世界に迷い込む 公理、○○の性質を持っている物を○○と定義する コンピュータサイエンスの世界に迷い込む 行列の要素が文字列 14
- 15. 15 実際のアーキテクチャ比較
- 16. GPUの基本構造 16 スカラープロ セッサ GPUメモリ グローバルメモリ ローカルメモリ プライベートメモリ レジスタファイル ALU ALU ALU ALUALU ALU ALUALU ALU ALU ALU ALU 大容量DRAM ベクトル計算用ALU
- 17. 登場するベクトル型プロセッサ 17 名前 開発時期 性能 備考 Cray X-MP 1984年 400MFLOPS SX-9 2007年 1.6TFLOPS (シングルノード) NECのスパコン Cell Broadband Engine 2006年 218GFLOPS (CELL単体) PS3 Nvidia GTX 1080 2016年 8.9TFLOPS Tensilica Vision DSP P5 2015年 32GFLOPS 半導体の中で使われるDSP Adreno225 2011年 25GFLOPS SnapDragon Adreno530 2015年 519GFLOPS SnapDragon
- 18. Cray X-MP and SX-9 18 http://jpn.nec.com/hpc/sx9/hardware_s01.html?スカラープロセッ サ ローカルメモリ プライベートメモリ レジスタファイル ベクトル計 算用ALU ローカルメモリは無く、レジスタファイルのみ。
- 19. CELL and Tensilica Vision DSP P5 19 https://ja.wikipedia.org/wiki/Cell_Broadband_Engine PPE SPE×8 http://ip.cadence.com/ipportfolio/tensilica-ip/image-vision- processing?CMP=pr100615_VisionP5 スカラープロセッ サ ローカルメモリ プライベートメモリ レジスタファイル ベクトル計 算用ALU
- 20. Nvidia GTX 1080 20 http://images.nvidia.com/content/pdf/tesla/whitepaper/pascal-architecture-whitepaper.pdf スカラープロセッサは？ ローカルメモリ プライベートメモリ レジスタファイル ベクトル計 算用ALU PTX(Parallel Thread Execution)のデコード
- 22. GPUの基本構造 22 スカラープロ セッサ GPUメモリ グローバルメモリ ローカルメモリ プライベートメモリ レジスタファイル ALU ALU ALU ALUALU ALU ALUALU ALU ALU ALU ALU 大容量DRAM ベクトル計算用ALU
- 23. 23 PR
- 25. 25 お勧めの本
Editor's Notes
- フリンの分類
- DSPだけどGPU