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Research on Optimization of graphical data processing systems in Multi-GPU environments

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Bachelor Thesis Presentation

  1. 1. Bachelor-Thesis<br />Untersuchung zur Optimierung grafischer Datenverarbeitungssysteme durch Multi-GPU Umgebungen<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />1<br />
  2. 2. Überblick<br />Motivation<br />Einleitung<br />Komposition und Aufteilung<br />Kompositionsverfahren<br />GPGPU<br />Entwurf<br />eqOSG<br />Realisierung<br />Aufteilung durch OpenGL-Extensions<br />Equalizer-Konfiguration<br />OpenCL-Aufteilung<br />Messergebnisse<br />Ausblick<br />Demonstration<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />2<br />
  3. 3. Motivation<br />Grafische Datenverarbeitung zur Visualisierung von Erkenntnissen verschiedener Bereiche<br />Hohe Hardware-Anforderungen zur flüssigen Darstellung<br />Neueste Technologien erlauben Integration mehrerer Grafikkerne auf einer Karte<br />Nur wenige Lösungsansätze für Nutzung der Ressourcen vorhanden<br /> Ziel: Untersuchung zur Optimierung jener Visualisierungen durch neue Technologie<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />3<br />
  4. 4. Motivation<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />4<br />
  5. 5. Einleitung<br />Software-Eigenentwicklung für Messwertermittlung<br />Durch Hardware-Abhängigkeit, Analyse von Grafikarchitekturen notwendig<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />5<br />
  6. 6. Komposition und Aufteilung<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />6<br />
  7. 7. Kompositionsverfahren<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />7<br />Komposition und Aufteilung<br />
  8. 8. GPGPU<br />General Purpose Graphics Processing Unit – Lösung allgemeiner algebraischer Probleme auf GPU (auch im Verbund)<br />Diverse technische Realisierungsmöglichkeiten<br />Problem: Vereinheitlichung mehrerer Technologien unterschiedlicher Architekturen<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />8<br />Komposition und Aufteilung<br />
  9. 9. Entwurf<br />Erster Prototyp: low-level Bibliotheken und Funktions-erweiterungen zur Aufteilung<br />Aufwand zur Realisierung einer Großlösung bedingte Wechsel zu leistungsfähigeren Bibliotheken<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />9<br />
  10. 10. eqOSG<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />10<br />Entwurf<br />
  11. 11. eqOSG<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />11<br />Entwurf<br />
  12. 12. eqOSG<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />12<br />Entwurf<br />
  13. 13. Realisierung<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />13<br />
  14. 14. Aufteilung Basislösung<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />14<br />Realisierung<br />Erweiterungsfunktionen müssen im Vorfeld gebunden werden<br />Getrennte Umsetzung von NVIDIA und ATI<br />Funktionen werden nur von Profi-GPUs unterstützt <br />
  15. 15. Equalizer-Konfiguration<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />15<br />Realisierung<br />Kaskadierte Einträge legen Statuszustände fest<br />Erstellung<br /><ul><li>Rechner
  16. 16. GPU
  17. 17. Zwischenspeicher
  18. 18. Ansichts-Dimensionierung</li></ul>Komposition<br /><ul><li>Ziel-GPU
  19. 19. Leinwand
  20. 20. Bildschirmausmaße
  21. 21. Kompositionsmodus</li></li></ul><li>OpenCL<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />16<br />Realisierung<br />Eigentliche, parallele Verarbeitung in Kernel-Code<br />schlechte Debugging-Möglichkeiten, da keine direkte Überwachung<br />Für eqOSG:<br />Entwicklung einer Schnittstellen-Klasse; Physikberechnung durch 1-Stufen-Kernel<br />
  22. 22. Messergebnisse<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />17<br />
  23. 23. Ausblick<br />Multimediatechnik - Hochschule Wismar<br />18<br />Bisherige Entwicklung als eigenständige Anwendung für angesprochene, professionelle Bereiche<br />Zukünftige Erweiterung der Frameworks<br />Endziel: <br />GPGPU-Raytracer für Echtzeit-Animationen auf mittleren Auflösungen<br />Anwenderbezogene Visualisierungsumgebung je nach Anwendungsbereich<br />

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