1. ‫صفحه‬1

2. ‫صفحه‬2
GPGPU
: ‫محقق‬
‫امجدی‬ ‫امین‬ ‫ّد‬‫م‬‫مح‬
00343888
‫دان‬‫کرمان‬ ‫باهنر‬ ‫شهید‬ ‫شگاه‬
‫فنی‬ ‫دانشکده‬
‫کامپیوتر‬ ‫مهندسی‬ ‫بخش‬
‫افزار‬ ‫سخت‬ ‫گرایش‬
‫راهنما‬ ‫استاد‬:
‫صفاپو‬ ‫پروین‬ ‫مهندس‬‫ر‬
‫سال‬ ‫نیم‬‫سال‬ ‫دوم‬09

3. ‫صفحه‬3
‫مطالب‬ ‫فهرست‬
...................................................................................................................... ‫چکیده‬..........................................................4
‫مقدمه‬.................................................................................................................................................................................5
GPGPU............................................................. ‫صنعت‬ ‫و‬................................................................................................6
......................................... ‫مدرن‬ ‫گرافیکی‬ ‫های‬ ‫پردازنده‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬..................................................................................8
‫توانایی‬ ‫مقایسه‬‫پردازنده‬ ‫های‬‫پردازنده‬ ‫با‬ ‫گرافیکی‬‫مرکزی‬.........................................................................................................9
‫پردازنده‬‫پردازنده‬ ‫از‬ ‫گرافیکی‬‫سریع‬ ‫مرکزی‬‫است‬ ‫تر‬...............................................................................................................01
‫ابزار‬‫برنامه‬ ‫های‬‫نویسی‬GPGPU.........................................................................................................................................00
‫کاربرد‬‫پردازنده‬ ‫غیرگرافیکی‬ ‫های‬‫گرافیکی‬.........................................................................................................................01
‫پردازنده‬ ‫کاربرد‬‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫در‬ ‫گرافیکی‬......................................................................................................................04
‫متداو‬ ‫مشکالت‬....................................................................................................................... ‫ل‬..........................................04
‫کتابخانه‬OpenVIDIA‫و‬GPUCV.......................................................................................................................................05
‫آینده‬GPGPU...................................................................................................................................................................01
.................................................................................. ‫خالصه‬.............................................................................................08
................................................................................................................ ‫مأخذ‬ ‫و‬ ‫منابع‬........................................................10
............................................................................................ ‫ضمائم‬.....................................................................................11

4. ‫صفحه‬4
‫چکیده‬
‫پردازنده‬ ‫امروزه‬‫گ‬ ‫هاي‬‫ـ‬‫که‬ ‫رافیكي‬‫کارت‬ ‫روي‬ ‫بر‬‫گرافیك‬‫گران‬ ‫هاي‬‫مي‬ ‫نصب‬ ‫قیمت‬‫خارق‬ ‫پردازشي‬ ‫توان‬ ‫شوند‬‫العاده‬‫اي‬
‫نسب‬ ‫را‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫به‬ ‫ت‬‫مي‬ ‫ارائه‬ ‫مرکزي‬ ‫هاي‬‫کاربرد‬ ‫گسترش‬ ‫موجب‬ ‫موضوع‬ ‫اين‬ ،‫دهند‬‫پردازنده‬ ‫اين‬ ‫هاي‬‫حوزه‬ ‫در‬ ‫ها‬‫هايي‬
‫ف‬‫ـ‬‫ب‬ ‫از‬ ‫راتر‬‫ـ‬‫ازي‬‫ک‬ ‫هاي‬‫ـ‬‫امپیوت‬‫ـ‬‫گشت‬ ‫ري‬‫ـ‬‫پ‬ ،‫است‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫مع‬ ‫با‬ ‫مدرن‬ ‫گرافیكي‬ ‫هاي‬‫پردازنده‬ ‫خود‬ ‫موازي‬ ‫ماري‬‫بسیار‬ ‫هاي‬
‫مي‬ ‫شمار‬ ‫به‬ ‫سريعي‬‫مي‬ ‫عرضه‬ ‫کمتري‬ ‫مصرفي‬ ‫توان‬ ‫و‬ ‫قیمت‬ ‫با‬ ‫حال‬ ‫عین‬ ‫در‬ ،‫روند‬‫پیاده‬ ‫جهت‬ ‫و‬ ‫شوند‬‫الگوريتم‬ ‫سازي‬‫و‬ ‫ها‬
‫ب‬‫ـ‬‫رن‬‫ـ‬‫بین‬ ‫هاي‬ ‫امه‬‫ـ‬‫پ‬ ‫و‬ ‫ماشین‬ ‫ايي‬‫ـ‬‫تص‬ ‫ردازش‬‫ـ‬‫مي‬ ‫طلب‬ ‫بیشتر‬ ‫فريم‬ ‫نرخ‬ ‫به‬ ‫رسیدن‬ ‫جهت‬ ‫را‬ ‫زيادي‬ ‫پردازشي‬ ‫بار‬ ‫که‬ ‫وير‬،‫کنند‬
‫ي‬‫ـ‬‫راه‬ ‫ك‬‫مي‬ ‫شمار‬ ‫به‬ ‫کارآمد‬ ‫و‬ ‫اقتصادي‬ ‫کار‬‫واسط‬ ‫فراگیري‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫بدون‬ ‫نويس‬ ‫برنامه‬ ‫که‬ ‫طوري‬ ،‫رود‬‫نويسي‬ ‫برنامه‬ ‫هاي‬
‫کتابخانه‬ ‫کمك‬ ‫به‬ ‫گرافیكي‬‫اين‬ ‫براي‬ ‫موجود‬ ‫هاي‬‫مي‬ ‫کار‬‫مرکزي‬ ‫پردازنده‬ ‫از‬ ‫سادگي‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫برنامه‬ ‫پردازشي‬ ‫بار‬ ‫تواند‬
‫کند‬ ‫منتقل‬ ‫گرافیكي‬ ‫پردازنده‬ ‫به‬.

5. ‫صفحه‬5
‫مقدمه‬
‫اشتی‬‫ـ‬‫اق‬‫ف‬‫ـ‬‫ط‬ ‫راوان‬‫ـ‬‫بازي‬ ‫رفداران‬‫بازي‬ ‫به‬ ‫کامپیوتري‬ ‫هاي‬‫طبیعي‬ ‫و‬ ‫زيبا‬ ‫هاي‬‫به‬ ‫موجب‬ ،‫تر‬‫در‬ ‫متعددي‬ ‫تحوالت‬ ‫آمدن‬ ‫وجود‬
‫کارت‬‫گ‬‫ـ‬‫رافی‬‫ـ‬‫ك‬‫فن‬ ‫و‬ ‫ها‬‫آوري‬‫کارت‬ ‫که‬ ‫طوري‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫وابسته‬ ‫هاي‬‫گرافیك‬‫مي‬ ‫مدرن‬ ‫هاي‬‫سرطان‬ ‫درمان‬ ‫به‬ ‫توانند‬
‫ر‬ ‫سانفرانسیسكو‬ ‫شهر‬ ‫در‬ ‫برزگي‬ ‫لرزه‬ ‫زمین‬ !‫کنند‬ ‫کمك‬‫پیش‬ ‫ا‬‫فراهم‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫کنند‬ ‫بیني‬‫پ‬ ‫توان‬ ‫آوردن‬‫ـ‬‫خ‬ ‫ردازشي‬‫ـ‬‫ارق‬‫العاده‬،
‫مس‬‫ـ‬‫ائ‬‫ـ‬‫بسی‬ ‫ل‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ار‬‫ـ‬‫یچ‬‫ـ‬‫مح‬ ‫یده‬‫ـ‬‫اسب‬‫ـ‬‫ات‬‫ـ‬‫ري‬ ‫و‬ ‫ي‬‫ـ‬‫اض‬‫ـ‬‫ب‬ ‫را‬ ‫ي‬‫ـ‬‫س‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ادگ‬‫ـ‬‫ح‬ ‫ي‬‫ـ‬‫کرده‬ ‫فكر‬ ‫موضوع‬ ‫اين‬ ‫به‬ ‫کنون‬ ‫تا‬ ‫آيا‬ .‫کنند‬ ‫ل‬‫که‬ ‫ايد‬
‫کارت‬‫گرافی‬‫ـ‬‫ك‬‫ه‬‫ـ‬‫چن‬ ‫اي‬‫ـ‬‫بازي‬ ‫از‬ ‫غیر‬ ‫به‬ ‫توماني‬ ‫هزار‬ ‫دصد‬‫کاربرد‬ ‫چه‬ ‫در‬ ‫کامپیوتري‬ ‫هاي‬‫ها‬‫مي‬ ‫درد‬ ‫به‬ ‫ديگري‬ ‫ي‬‫خورد؟‬
‫سال‬‫اس‬ ‫ها‬‫ـ‬‫اف‬ ‫که‬ ‫ت‬‫ـ‬‫اف‬ ‫روز‬ ‫زايش‬‫ـ‬‫کارت‬ ‫عملكرد‬ ‫زون‬‫گرافیك‬‫بهره‬ ‫فكر‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫محققین‬ ،‫ها‬‫در‬ ‫آنها‬ ‫پردازشي‬ ‫توان‬ ‫از‬ ‫گیري‬
‫نام‬ ‫به‬ ‫کامپیوتر‬ ‫علوم‬ ‫در‬ ‫جديدي‬ ‫شاخه‬ ‫راستا‬ ‫همین‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫انداخته‬ ‫غیرگرافیكي‬ ‫کاربردهاي‬GPGPU‫که‬ ‫گشته‬ ‫ايجاد‬
‫ه‬‫ـ‬‫نه‬ ‫دف‬‫ـ‬‫فع‬ ‫ايي‬‫ـ‬‫ا‬ ‫االن‬‫بهره‬ ‫عرصه‬ ‫ين‬‫گی‬‫ـ‬‫کارت‬ ‫از‬ ‫ري‬‫گرافی‬‫ـ‬‫عن‬ ‫به‬ ‫ك‬‫ـ‬‫ي‬ ‫وان‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫کمك‬ ‫ك‬‫برنامه‬ ‫در‬ ‫محاسباتي‬‫هاي‬
‫برنامه‬ ‫و‬ ‫غیرگرافیكي‬‫است‬ ‫عمومي‬ ‫هاي‬.
‫هم‬ ‫در‬‫ـ‬‫ايش‬SuperComputing 2006‫شهر‬ ‫در‬ ‫که‬Tampa‫کارولینا‬ ‫دانشگاه‬ ‫محققین‬ ،‫شد‬ ‫برگزار‬ ‫فلوريدا‬ ‫ايالت‬
‫نت‬‫ـ‬‫اي‬‫ـ‬‫آزماي‬ ‫ج‬‫ـ‬‫ش‬‫گست‬ ‫هاي‬‫ـ‬‫در‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫رده‬‫مق‬ ‫مورد‬‫ـ‬‫پ‬ ‫عملكرد‬ ‫ايسه‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫گرافیكي‬(GPU)‫پردازنده‬ ‫با‬‫مرکزي‬(CPU)
‫من‬‫ـ‬‫تش‬‫ـ‬‫کردند‬ ‫ر‬‫پردازنده‬ ،‫گرافی‬‫ـ‬‫نوع‬ ،‫كي‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫ي‬‫م‬‫ـ‬‫گرافی‬ ‫کارت‬ ‫روي‬ ‫بر‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫وازي‬‫ـ‬‫ك‬‫ه‬‫ـ‬‫(شكل‬ ‫دارد‬ ‫قرار‬ ‫ا‬1).
‫اي‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ن‬‫ـ‬‫ص‬ ‫به‬ ‫ردازنده‬‫ـ‬‫اخت‬ ‫کامال‬ ‫ورت‬‫ـ‬‫محیط‬ ‫گرافیكي‬ ‫پردازش‬ ‫براي‬ ‫صاصي‬‫هاي‬‫سه‬‫بازي‬ ‫و‬ ‫بعدي‬‫طراحي‬ ‫کامپیوتري‬ ‫هاي‬
‫ش‬‫ـ‬‫ط‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ده‬‫ـ‬‫سال‬ ‫ي‬‫گ‬ ‫هاي‬‫ـ‬‫ت‬ ‫ذشته‬‫ـ‬‫وس‬‫ـ‬‫صن‬ ‫ط‬‫ـ‬‫چن‬ ‫عت‬‫ـ‬‫بازي‬ ‫دالري‬ ‫بیلیون‬ ‫د‬‫که‬ ‫يافته‬ ‫تحول‬ ‫چنان‬ ‫آن‬ ‫کامپیوتري‬ ‫هاي‬
‫ام‬‫ـ‬‫ن‬ ‫از‬ ‫روزه‬‫ـ‬‫ک‬ ‫ظر‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ارايي‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ا‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫ي‬ ‫که‬ ‫مرکزي‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ك‬‫ـ‬‫مي‬ ‫شمار‬ ‫به‬ ‫منظوره‬ ‫همه‬ ‫ردازنده‬‫مي‬ ‫رقابت‬ ‫رود‬‫گیري‬ ‫بكار‬ .‫کند‬
‫پردازند‬‫ه‬‫کارت‬ ‫براي‬ ‫جديدي‬ ‫جايگاه‬ ‫عمومي‬ ‫محاسبات‬ ‫در‬ ‫گرافیكي‬‫گرافیك‬‫که‬ ‫جايي‬ ،‫است‬ ‫کرده‬ ‫ايجاد‬ ‫قدرتمند‬ ‫هاي‬
‫پردازنده‬ ‫از‬‫گرافی‬‫ـ‬‫دي‬ ‫كي‬‫ـ‬‫بازي‬ ‫گرافیكي‬ ‫محاسبات‬ ‫پردازش‬ ‫براي‬ ‫گر‬‫هاي‬‫نمي‬ ‫استفاده‬ ‫کامپیوتري‬‫نقش‬ ‫در‬ ‫عوض‬ ‫در‬ ،‫شود‬
‫ي‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ك‬‫ـ‬‫ب‬ ،‫کمكي‬ ‫ردازنده‬‫ـ‬‫ت‬ ‫يا‬ ‫خشي‬‫ـ‬‫ب‬ ‫مامي‬‫ـ‬‫مح‬ ‫ار‬‫ـ‬‫اسب‬‫ـ‬‫پ‬ ‫اتي‬‫ـ‬‫رداز‬‫ن‬‫ـ‬‫ده‬‫سرعت‬ ‫پردازش‬ ‫عملیات‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫تقبل‬ ‫را‬ ‫مرکزي‬
‫مي‬‫بخشد‬.
‫شكل‬1-‫پردازنده‬ ‫يك‬ ‫از‬ ‫نمايي‬‫گرافیكي‬
‫مدرن‬

6. ‫صفحه‬6
GPGPU‫صنعت‬ ‫و‬
NVIDIA‫و‬ATI‫عن‬ ‫به‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫بزرگ‬ ‫تولیدکننده‬ ‫دو‬ ‫به‬ ‫وان‬‫هاي‬‫ايده‬ ‫اين‬ ‫از‬ ،‫گرافیكي‬‫کرده‬ ‫استقبال‬ ‫نوين‬ ‫ي‬‫براي‬ ‫و‬ ‫اند‬
‫گست‬‫ـ‬‫ف‬ ‫رش‬‫ـ‬‫مح‬ ‫روش‬‫ـ‬‫خ‬ ‫صوالت‬‫ـ‬‫ود‬‫ب‬ ‫در‬‫ـ‬‫ف‬ ‫ازارهايي‬‫ـ‬‫ب‬ ‫از‬ ‫راتر‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ازار‬‫ـ‬‫ازي‬‫ک‬ ‫هاي‬‫ـ‬‫فن‬ ،‫امپیوتري‬‫آوري‬‫به‬ ‫براي‬ ‫جديدي‬ ‫هاي‬
‫پردازنده‬ ‫کارگیري‬‫گرافی‬‫ـ‬‫ک‬ ‫در‬ ‫كي‬‫ـ‬‫اربرد‬‫کرده‬ ‫ارائه‬ ‫غیرگرافیكي‬ ‫هاي‬‫عرضه‬ ‫با‬ ‫همزمان‬ .‫اند‬Geforce 8800‫شرکت‬ ،
Nvidia‫برنامه‬ ‫توسعه‬ ‫محیط‬ ‫اولین‬‫هاي‬GPGPU‫کامپايلر‬ ‫بر‬ ‫مبتني‬ ‫را‬C‫به‬ ‫موسوم‬ ،CUDA‫کمك‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫کرده‬ ‫معرفي‬
‫اي‬‫ـ‬‫فن‬ ‫ن‬‫بهره‬ ‫آوري‬‫ب‬‫ـ‬‫پ‬ ‫از‬ ‫رداري‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫گرافی‬‫ـ‬‫برن‬ ‫در‬ ‫كي‬‫ـ‬‫امه‬‫ه‬‫ـ‬‫عم‬ ‫اي‬‫ـ‬‫بسی‬ ‫ومي‬‫ـ‬‫آسان‬ ‫ار‬‫ارشد‬ ‫مدير‬ ‫گفته‬ ‫به‬ .‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫تر‬
‫ش‬‫ـ‬‫رک‬‫ـ‬‫ت‬NVIDIA‫ح‬ ‫در‬‫ـ‬‫مح‬ ‫وزه‬‫ـ‬‫اسب‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ات‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫گرافی‬‫ـ‬‫آق‬ ، ‫كي‬‫ـ‬‫اي‬andy keane‫معم‬ ،‫ـ‬‫ک‬ ‫اري‬‫ـ‬‫ام‬‫ـ‬‫در‬ ‫جديدي‬ ‫ال‬
‫پ‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫گ‬‫ـ‬‫راف‬‫ـ‬‫ی‬‫ـ‬‫ه‬ ‫كي‬‫ـ‬‫ن‬ ‫اي‬‫ـ‬‫س‬‫ـ‬‫ش‬ ‫هشتم‬ ‫ل‬‫ـ‬‫حافظه‬ ‫کردن‬ ‫اضافه‬ ‫با‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫شده‬ ‫گرفته‬ ‫کار‬ ‫به‬ ‫رکت‬‫ک‬‫ـ‬‫اش‬‫ـ‬‫اس‬ ،‫ه‬‫ـ‬‫از‬ ‫تفاده‬
‫پ‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫گرافی‬‫ـ‬‫م‬ ‫دو‬ ‫در‬ ‫كي‬‫ـ‬‫گرافی‬ ‫د‬‫ـ‬‫گرافی‬ ‫غیر‬ ‫و‬ ‫كي‬‫ـ‬‫سه‬ ‫به‬ ‫كي‬‫ـ‬‫ام‬ ‫ولت‬‫ـ‬‫است‬ ‫پذير‬ ‫كان‬:«‫پردازنده‬ ‫اکنون‬ ‫هم‬‫گرافیكي‬
‫شب‬‫ـ‬‫پ‬ ‫به‬ ‫بسیاري‬ ‫اهت‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫و‬ ‫است‬ ‫کرده‬ ‫پیدا‬ ‫مرکزي‬CUDA‫ساده‬ ‫و‬ ‫پذير‬ ‫انعطاف‬ ‫مسیر‬‫کارايي‬ ‫به‬ ‫دستیابي‬ ‫براي‬ ‫را‬ ‫اي‬
‫شگفت‬‫پردازنده‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫نهفته‬ ‫انگیز‬‫برنامه‬ ‫براي‬ ‫گرافیكي‬‫مي‬ ‫ارمغان‬ ‫به‬ ‫نويسان‬‫آورد‬».
‫تج‬‫ـ‬‫ربه‬‫بسی‬ ‫هاي‬‫ـ‬‫پروژه‬ ‫در‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫موفق‬ ‫ار‬Folding@Home‫بودن‬ ‫کاربردي‬ ‫بر‬ ‫تايیدي‬ ‫مهر‬ ،‫َنفورد‬‫ت‬‫ِس‬‫ا‬ ‫دانشگاه‬
‫سب‬ ‫اين‬‫ـ‬‫ج‬ ‫ك‬‫ـ‬‫د‬‫ي‬‫ـ‬‫برنامه‬ ‫د‬‫پروژه‬ ‫اين‬ ‫در‬ ، ‫است‬ ‫ها‬‫ع‬ ‫ي‬‫ـ‬‫سال‬ ‫که‬ ‫مومي‬‫کامپیوتر‬ ‫شده‬ ‫آغاز‬ ‫هاست‬‫سراسر‬ ‫از‬ ‫نفر‬ ‫هزاران‬ ‫هاي‬
‫همدي‬ ‫با‬ ‫دنیا‬‫ـ‬‫ط‬ ‫از‬ ‫گر‬‫ـ‬‫اين‬ ‫ريق‬‫ـ‬‫متص‬ ‫ترنت‬‫ـ‬‫م‬ ‫ل‬‫ـ‬‫ي‬‫پردازنده‬ ‫پردازشي‬ ‫توان‬ ‫کمك‬ ‫به‬ ‫تا‬ ‫گردد‬‫پروتئین‬ ،‫خود‬ ‫هاي‬ ‫مرکزي‬‫هاي‬
‫بیماري‬ ‫ايجاد‬ ‫در‬ ‫موثر‬‫بیماري‬ ‫و‬ ‫سرطاني‬ ‫هاي‬‫را‬ ‫غددي‬ ‫هاي‬‫شبیه‬‫روش‬ ‫يافتن‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫محققین‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫سازي‬‫آنها‬ ‫درمان‬ ‫هاي‬
‫م‬ ‫چند‬ .‫کنند‬ ‫ياري‬‫ـ‬‫همك‬ ‫با‬ ‫پیش‬ ‫اه‬‫ـ‬‫شرکت‬ ‫اري‬ATI‫نرم‬ ‫از‬ ‫آزمايشي‬ ‫نسخه‬ ،‫پردازش‬ ‫توان‬ ‫از‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫شد‬ ‫عرضه‬ ‫افزاري‬
‫کارت‬‫شده‬ ‫متصل‬ ‫همديگر‬ ‫به‬ ‫اينترنت‬ ‫طريق‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫کامپیوترهايي‬ ‫گرافیك‬‫پردازنده‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫جاي‬ ‫به‬ ‫اند‬‫م‬‫در‬ ‫آنها‬ ‫رکزي‬
‫شبی‬‫ـ‬‫ه‬‫سازي‬‫مي‬ ‫استفاده‬ ‫ها‬‫جهش‬ ‫آزمايش‬ ‫اين‬ ‫از‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫نتايج‬ ‫آخرين‬ .‫کند‬29‫الي‬49‫را‬ ‫پروژه‬ ‫رشد‬ ‫نرخ‬ ‫درصدي‬
‫نش‬‫ـ‬‫مي‬ ‫ان‬‫آرايه‬ ،‫دهد‬‫از‬ ‫اي‬536‫کارت‬‫پردازنده‬ ‫با‬ ‫گرافیك‬‫گرافیكیي‬Radeon X1900‫ط‬ ‫که‬‫ـ‬‫پروژه‬ ‫اين‬ ‫به‬ ‫ماه‬ ‫چند‬ ‫ي‬
‫پی‬‫ـ‬‫با‬ ‫اند‬ ‫وسته‬35‫مح‬ ‫تريلیون‬‫ـ‬‫اسبه‬‫بی‬ ‫پردازشي‬ ‫سرعت‬ ،‫ثانیه‬ ‫در‬‫ـ‬‫از‬ ‫ش‬18475‫پردازنده‬‫پلتفورم‬ ‫با‬ ‫کننده‬ ‫شرکت‬ ‫مرکزي‬
linux‫ب‬‫ـ‬‫ح‬ ‫ا‬‫ـ‬‫داکثر‬21‫مح‬ ‫تريلیون‬‫ـ‬‫کرده‬ ‫ارائه‬ ‫ثانیه‬ ‫در‬ ‫اسبه‬‫پردازنده‬ ‫بكارگیري‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫عملكرد‬ ‫افزايش‬ .‫اند‬‫گرافیكي‬
‫ب‬ ‫در‬‫ـ‬‫رن‬‫ـ‬‫امه‬‫غیرگرافی‬ ‫هاي‬‫ـ‬‫محققی‬ ،‫كي‬‫ـ‬‫دانشمن‬ ‫و‬ ‫ن‬‫ـ‬‫عل‬ ‫دان‬‫ـ‬‫مج‬ ‫را‬ ‫کامپیوتر‬ ‫وم‬‫ـ‬‫خ‬ ‫ذوب‬‫ـ‬‫ک‬ ‫ود‬‫ـ‬‫ب‬ ‫رده‬‫ـ‬‫روز‬ ‫به‬ ‫روز‬ ‫که‬ ‫طوري‬ ‫ه‬

7. ‫صفحه‬8
‫ت‬ ‫بر‬‫ـ‬‫تحقی‬ ‫و‬ ‫مقاالت‬ ‫عداد‬‫ـ‬‫ق‬‫ـ‬‫ح‬ ‫ات‬‫ـ‬‫وزه‬GPGPU‫اف‬‫ـ‬‫مي‬ ‫زوده‬،‫شود‬Denish Manocha‫تحقیقاتي‬ ‫تیم‬ ‫اساتید‬ ‫از‬ ‫يكي‬
Gamma‫مي‬ ‫مورد‬ ‫اين‬ ‫در‬ ،‫کارولینا‬ ‫دانشگاه‬ ‫در‬‫گويد‬:
«‫پردازنده‬ ‫پردازشي‬ ‫توان‬ ‫حداکثر‬‫گرافی‬‫ـ‬‫س‬ ‫هر‬ ‫ها‬ ‫كي‬‫ـ‬‫اله‬2‫مي‬ ‫رشد‬ ‫برابر‬‫کند‬‫بازي‬ ‫صنعت‬ ‫که‬ ‫چرا‬ ،‫انگیزه‬ ‫کامپیوتري‬ ‫هاي‬
‫است‬ ‫کرده‬ ‫فراهم‬ ‫را‬ ‫رشد‬ ‫اين‬ ‫اقتصادي‬».
‫همچ‬‫ـ‬‫نی‬‫ـ‬‫هم‬ ‫به‬ ‫ايشان‬ ‫ن‬‫ـ‬‫هم‬ ‫راه‬‫ـ‬‫خ‬ ‫كار‬‫ـ‬‫دانش‬ ‫در‬ ‫ود‬‫ـ‬‫عل‬ ‫كده‬‫ـ‬‫کامپی‬ ‫وم‬‫ـ‬‫دانشگ‬ ‫وتر‬‫ـ‬‫ک‬ ‫اه‬‫ـ‬‫مدت‬ ،‫ارولینا‬‫برگزاري‬ ‫به‬ ‫اقدام‬ ‫هاست‬
‫دوره‬‫ه‬‫ـ‬‫آم‬ ‫اي‬‫ـ‬‫وي‬ ‫وزشي‬‫ـ‬‫مح‬ ‫ژه‬‫ـ‬‫ع‬ ‫اسبات‬‫ـ‬‫م‬‫ـ‬‫کم‬ ‫به‬ ‫ومي‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ك‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫گ‬‫ـ‬‫رافی‬‫ـ‬‫كي‬‫کرده‬‫ا‬‫مي‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫نويد‬ ‫امر‬ ‫اين‬ .‫ند‬‫که‬ ‫دهد‬
‫بهره‬‫گی‬‫ـ‬‫پ‬ ‫از‬ ‫ري‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫گرافی‬‫ـ‬‫مح‬ ‫در‬ ‫كي‬‫ـ‬‫اسب‬‫ـ‬‫عم‬ ‫ات‬‫ـ‬‫يك‬ ‫به‬ ‫ومي‬‫ـ‬‫مح‬ ‫استاندارد‬ ‫دروس‬ ‫از‬ ‫ي‬‫ـ‬‫آک‬ ‫افل‬‫ـ‬‫شود‬ ‫تبديل‬ ‫ادمیك‬.
‫گ‬‫ـ‬‫روه‬‫ـ‬‫مح‬ ‫از‬ ‫ي‬‫ـ‬‫ق‬‫ـ‬‫قی‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ن‬‫ـ‬‫اي‬ ‫ر‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ن‬‫ـ‬‫سوپر‬ ‫باالي‬ ‫بسیار‬ ‫پردازشي‬ ‫قدرت‬ ‫که‬ ‫اورند‬‫توان‬ ‫از‬ ‫برداري‬ ‫بهره‬ ‫با‬ ‫کامپیوترها‬‫پردازشي‬
‫پردازنده‬‫بازي‬ ‫صنعت‬ ‫براي‬ ‫که‬ ‫گرافیكیهايي‬‫يافته‬ ‫توسعه‬ ‫کامپیوتري‬ ‫هاي‬‫گفته‬ ‫به‬ .‫است‬ ‫دستیابي‬ ‫قابل‬ ،‫اند‬Vijay Pande
‫پروژه‬ ‫مدير‬Folding@Home«‫بهره‬ ‫با‬‫ت‬ ‫از‬ ‫برداري‬‫ـ‬‫پ‬ ‫وان‬‫ـ‬‫ردازش‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ي‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫واقعي‬ ‫انقالب‬ ‫يك‬ ‫شاهد‬ ‫ما‬ ‫ها‬ ‫گرافیكي‬
‫نمي‬ ‫تصور‬ ‫قابل‬ ‫هرگز‬ ‫که‬ ‫بوديم‬‫بود‬».
‫د‬‫مق‬ ‫اين‬ ‫ر‬‫ـ‬‫کاربرد‬ ‫به‬ ‫اله‬‫کارت‬ ‫هاي‬‫گرافیك‬‫برنامه‬ ‫در‬‫کاربرد‬ ‫اين‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫شده‬ ‫اشاره‬ ‫عمومي‬ ‫هاي‬‫به‬ ‫گرافیكي‬ ‫پردازنده‬ ‫ها‬
‫عن‬‫ـ‬‫کم‬ ‫يك‬ ‫وان‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ك‬‫ـ‬‫مح‬ ‫ردازنده‬‫ـ‬‫اسب‬‫ـ‬‫ق‬ ‫اتي‬‫ـ‬‫ب‬ ‫درتمند‬‫ـ‬‫خ‬ ‫ه‬‫ـ‬‫گرف‬ ‫دمت‬‫ـ‬‫ت‬‫ـ‬‫مي‬ ‫ه‬‫ع‬ ،‫شود‬‫ـ‬‫الوه‬‫مقايسه‬ ‫اين‬ ‫بر‬‫پردازنده‬ ‫میان‬ ‫اي‬
‫گ‬‫ـ‬‫رافیك‬‫ـ‬‫پ‬ ‫و‬ ‫ي‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫م‬‫ـ‬‫رک‬‫ـ‬‫صور‬ ‫زي‬‫گرف‬ ‫ت‬‫ـ‬‫ت‬‫ـ‬‫ت‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ا‬‫ـ‬‫رت‬‫ـ‬‫ري‬‫نسب‬ ‫هاي‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫ي‬‫به‬ ‫سپس‬ ‫گردد‬ ‫مشخص‬ ‫گرافیكي‬ ‫هاي‬
‫روش‬‫مت‬ ‫هاي‬‫ـ‬‫برنامه‬ ‫داول‬‫نويس‬‫ـ‬‫عم‬ ‫ي‬‫ـ‬‫پردازن‬ ‫ومي‬‫ـ‬‫ده‬‫گرافی‬‫ـ‬‫ک‬ ‫کوتاهي‬ ‫اشاره‬ ‫كي‬‫ـ‬‫کاربرد‬ ‫از‬ ‫برخي‬ ‫انتها‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫رده‬‫روش‬ ‫هاي‬
‫برنامه‬‫برنامه‬ ‫در‬ ‫مذکور‬ ‫نويسي‬‫است‬ ‫شده‬ ‫بررسي‬ ‫ماشین‬ ‫بینايي‬ ‫و‬ ‫تصوير‬ ‫پردازش‬ ‫هاي‬.

8. ‫صفحه‬7
‫ويژگي‬‫پردازندههاي‬ ‫هاي‬‫گرافیکي‬‫مدرن‬
‫پردازنده‬‫داده‬ ‫از‬ ‫زيادي‬ ‫بسیار‬ ‫حجم‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫متعددي‬ ‫محاسباتي‬ ‫واحدهاي‬ ‫داراي‬ ‫گرافیكي‬‫کوتاه‬ ‫در‬ ‫ها‬‫طور‬ ‫به‬ ‫زمان‬ ‫ترين‬
‫پ‬ ‫موازي‬‫ـ‬‫مي‬ ‫ردازش‬‫ط‬ .‫کند‬‫ـ‬‫پن‬ ‫ي‬‫ـ‬‫ج‬‫س‬‫ـ‬‫گذشت‬ ‫ال‬‫ـ‬‫استقب‬ ‫ه‬‫ـ‬‫مشت‬ ‫ال‬‫ـ‬‫بازي‬ ‫اقان‬‫کارت‬ ‫از‬ ‫کامپیوتري‬ ‫هاي‬‫گرافیك‬‫و‬ ‫مدرن‬ ‫هاي‬
‫قدتم‬‫ند‬‫پردازنده‬ ‫تا‬ ‫شده‬ ‫موجب‬ ،‫گرافی‬‫ـ‬‫ه‬ ‫كي‬‫ـ‬‫ع‬ ‫به‬ ‫ا‬‫ـ‬‫ن‬‫ـ‬‫هس‬ ‫وان‬‫ـ‬‫ت‬‫ـ‬‫ه‬‫اص‬ ‫ي‬‫ـ‬‫پ‬ ‫لي‬‫ـ‬‫گ‬ ‫ردازش‬‫ـ‬‫راف‬‫ـ‬‫کامپیوتر‬ ‫در‬ ‫یكي‬‫سرعت‬ ‫به‬ ‫ها‬
‫ت‬‫ـ‬‫چ‬ .‫يابند‬ ‫وسعه‬‫ـ‬‫ه‬‫ـ‬‫ن‬ ‫ار‬‫ـ‬‫ك‬‫ـ‬‫اس‬ ‫ته‬‫ـ‬‫اس‬‫ـ‬‫پ‬ ‫با‬ ‫رابطه‬ ‫در‬ ‫ي‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫گراف‬‫ـ‬‫م‬ ‫یكیهاي‬‫ـ‬‫وج‬ ‫درن‬‫ـ‬‫ق‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫ود‬‫ـ‬‫ابلیت‬‫ه‬‫ـ‬‫آن‬ ‫اي‬‫ـ‬‫ه‬‫ـ‬‫ب‬ ‫را‬ ‫ا‬‫ـ‬‫ه‬
‫خ‬‫ـ‬‫مي‬ ‫ترسیم‬ ‫وبي‬‫کند‬.
،‫اول‬‫پردازنده‬‫هاي‬‫پردازنده‬ ،‫خود‬ ‫موازي‬ ‫معماري‬ ‫لطف‬ ‫به‬ ‫گرافیكي‬‫هستند‬ ‫سريعي‬ ‫بسیار‬ ‫هاي‬.
‫هستند‬ ‫ارزان‬ ،‫قیمت‬ ‫به‬ ‫کارايي‬ ‫مالك‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ،‫دوم‬.
‫پردازنده‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫کمتري‬ ‫بسیار‬ ‫مصرفي‬ ‫توان‬ ‫آنها‬ ،‫وات‬ ‫به‬ ‫کارايي‬ ‫مالك‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ،‫سوم‬‫تعجب‬ ‫شايد‬ .‫دارند‬ ‫ها‬ ‫مرکزي‬
‫باشی‬ ‫کرده‬‫ـ‬‫سو‬ ‫اين‬ ‫و‬ ‫د‬‫پردازنده‬ ‫اگر‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫شده‬ ‫ايجاد‬ ‫شما‬ ‫ذهن‬ ‫در‬ ‫ال‬‫ارزان‬ ،‫سريعتر‬ ‫ها‬ ‫گرافیكي‬‫از‬ ‫تر‬ ‫مصرف‬ ‫کم‬ ‫و‬ ‫تر‬
‫پردازنده‬‫مرکزيه‬‫ـ‬‫برنامه‬ ‫تمامي‬ ‫آنها‬ ‫از‬ ‫يكي‬ ‫کمك‬ ‫به‬ ‫کامپیوتر‬ ‫چرا‬ ‫هستند‬ ‫ا‬‫نمي‬ ‫اجرا‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫هاي‬‫کند‬‫!؟‬
‫محدوديت‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫نهفته‬ ‫نكته‬ ‫چهارمین‬ ‫در‬ ‫سوال‬ ‫اين‬ ‫پاسخ‬‫پردازنده‬ ‫هاي‬‫گرافیكي‬‫اختصاصي‬ ‫پردازنده‬ ‫يك‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫را‬
‫مي‬ ‫بیان‬‫کند‬.
‫پردازنده‬‫هاي‬‫گرافی‬‫ـ‬‫ك‬‫ـ‬‫برنامه‬ ‫سريع‬ ‫پردازش‬ ‫به‬ ‫قادر‬ ‫تنها‬ ‫ي‬‫بازي‬ ‫يك‬ ‫همانند‬ ‫که‬ ‫هستند‬ ‫هايي‬‫پیچیده‬ ‫محاسبات‬ ،‫کامپیوتري‬
‫سن‬ ‫و‬‫ـ‬‫گی‬‫ـ‬‫نم‬ ‫شما‬ ‫بنابراين‬ .‫دارند‬ ‫همزماني‬ ‫ن‬‫ـ‬‫ي‬‫برنامه‬ ‫توانید‬Word‫مجموعه‬Office‫پردازنده‬ ‫يك‬ ‫کمك‬ ‫به‬ ‫را‬‫گرافیكي‬
‫برنامه‬ ‫گونه‬ ‫اين‬ ‫که‬ ‫چرا‬ !‫ببريد‬ ‫لذت‬ ‫آن‬ ‫عملكرد‬ ‫افزايش‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫اجرا‬‫دستگاه‬ ‫سوي‬ ‫از‬ ‫بیشتر‬ ‫ها‬‫خروجي‬ ‫و‬ ‫ورودي‬ ‫هاي‬
‫شده‬ ‫محدود‬‫برنامه‬ ‫کلي‬ ‫طور‬ ‫به‬ ،‫پردازنده‬ ‫سوي‬ ‫از‬ ‫تا‬ ‫اند‬‫آنها‬ ‫در‬ ‫خروجي‬ ‫و‬ ‫ورودي‬ ‫نرخ‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫محاسبات‬ ‫نرخ‬ ‫که‬ ‫هايي‬
‫ب‬‫ـ‬‫س‬‫ـ‬‫ی‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ار‬‫ـ‬‫ب‬ ‫زرگ‬‫ـ‬‫چ‬ ‫داراي‬ ‫و‬ ‫وده‬‫ـ‬‫گ‬‫ـ‬‫ال‬‫ـ‬‫م‬ ‫ي‬‫ـ‬‫ح‬‫ـ‬‫اس‬‫ـ‬‫ب‬‫ـ‬‫ات‬‫ـ‬‫ي‬(Arithmetic Intensity)‫ب‬‫ـ‬‫االي‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ي‬‫ـ‬‫اش‬‫ـ‬‫ن‬‫ـ‬‫ب‬ ‫د‬‫ـ‬‫توسط‬ ‫خوبي‬ ‫ه‬
‫پ‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫گ‬‫ـ‬‫پ‬ ‫رافیكي‬‫ـ‬‫ردازش‬‫ش‬‫ـ‬‫اف‬ ‫و‬ ‫ده‬‫ـ‬‫ع‬ ‫زايش‬‫ـ‬‫م‬‫ـ‬‫سازي‬ ‫پیاده‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫محسوسي‬ ‫لكرد‬‫پردازنده‬ ‫پايه‬ ‫بر‬‫خواهند‬ ‫مرکزي‬
‫داشت‬.

9. ‫صفحه‬0
‫اکث‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ر‬‫ـ‬‫رنامه‬‫عن‬ ‫به‬ ،‫هستند‬ ‫دسته‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫علمی‬ ‫های‬‫ـ‬‫ح‬ ‫برنامه‬ ‫مثال‬ ‫وان‬‫ـ‬‫دست‬ ‫ل‬‫ـ‬‫مع‬ ‫گاه‬‫ـ‬‫خط‬ ‫ادالت‬‫ـ‬‫برن‬ ،‫ی‬‫ـ‬‫امه‬‫چند‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ای‬
‫مع‬‫ـ‬‫س‬ ‫ادله‬‫ـ‬‫دریاف‬ ‫ورودی‬ ‫از‬ ‫اده‬‫ـ‬‫ساعت‬ ‫است‬ ‫ممکن‬ ‫که‬ ‫پیچیده‬ ‫محاسبات‬ ‫سری‬ ‫یك‬ ‫اعمال‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫ت‬،‫ببرد‬ ‫زمان‬ ‫ها‬
‫چن‬‫ـ‬‫ج‬ ‫د‬‫ـ‬‫می‬ ‫ارسال‬ ‫خروجی‬ ‫به‬ ‫واب‬‫کند‬.‫برنامه‬ ‫دسته‬ ‫این‬‫سنگین‬ ‫محاسبات‬ ،‫آنها‬ ‫ارتباطات‬ ‫نرخ‬ ‫بودن‬ ‫کم‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ ‫که‬ ‫ها‬‫ی‬
‫پردازنده‬ ‫توسط‬ ،‫دارند‬ ‫تکراری‬ ‫جنبه‬ ‫آنها‬ ‫محاسبات‬ ‫اغلب‬ ‫و‬ ‫داشته‬‫می‬ ‫پردازش‬ ‫خوبی‬ ‫به‬ ‫گرافیکی‬‫شوند‬.
‫توانايي‬ ‫مقايسه‬‫پردازنده‬ ‫هاي‬‫پردازنده‬ ‫با‬ ‫گرافيكي‬‫مركزي‬
‫شرکت‬AMD‫ک‬‫ـ‬‫اخی‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ش‬ ‫را‬‫ـ‬‫رکت‬ATI‫خ‬ ‫را‬‫ـ‬‫ریده‬‫ت‬ ،‫است‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫خام‬ ‫پردازشی‬ ‫وان‬‫پردازنده‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫گرافیکی‬ ‫های‬‫های‬
‫م‬‫ـ‬‫رک‬‫مع‬ ‫زی‬‫ـ‬‫خ‬ ‫اصر‬‫ـ‬‫سال‬ ‫طی‬ ‫ود‬‫ب‬ ، ‫است‬ ‫کرده‬ ‫مقایسه‬ ‫اخیر‬ ‫های‬‫ـ‬‫اس‬ ‫ر‬‫ـ‬‫نت‬ ‫اس‬‫ـ‬‫ای‬‫ـ‬‫ای‬ ‫ج‬‫ـ‬‫(شکل‬ ‫تحقیق‬ ‫ن‬1‫ت‬ )‫ـ‬‫پ‬ ‫وان‬‫ـ‬‫ردازش‬‫ـ‬‫ی‬
‫پ‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫ه‬‫ـ‬‫گ‬ ‫ای‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫زیادی‬ ‫رشد‬ ‫رافیکی‬‫است‬ ‫داشته‬ ‫اخیر‬ ‫سال‬ ‫چندین‬ ‫طی‬ ‫مرکزی‬ ‫های‬.
‫ش‬ ‫در‬‫ـ‬‫کل‬1‫ک‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫ارایی‬‫ه‬‫ـ‬‫گ‬ ‫ای‬‫ـ‬‫رافی‬‫ـ‬‫ک‬‫ـ‬‫ی‬ATI‫مق‬ ‫در‬‫ـ‬‫ای‬‫ـ‬‫س‬‫ـ‬‫پ‬ ‫با‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫م‬‫ـ‬‫رک‬‫ـ‬‫ه‬ ‫زی‬‫ـ‬‫ای‬AMD‫اب‬ ‫از‬‫ـ‬‫ت‬‫ـ‬‫ت‬ ‫دای‬‫ـ‬‫ول‬‫ـ‬‫د‬
‫پ‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫ن‬ ‫گرافیکیها‬‫ـ‬‫ش‬‫ـ‬‫واحد‬ ‫با‬ ‫خام‬ ‫پردازشی‬ ‫توان‬ ،‫شده‬ ‫داده‬ ‫ان‬Gigaflops‫مشاهده‬ ‫که‬ ‫همانطور‬ ،‫است‬ ‫شده‬ ‫سنجیده‬
‫می‬‫پ‬ ‫توان‬ ‫کنید‬‫ـ‬‫ردازش‬‫ـ‬‫خ‬ ‫ی‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ام‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫گرافیکی‬‫سریع‬ ‫از‬ ‫بیشتر‬ ‫بسیار‬ ‫ها‬‫پردازنده‬ ‫ترین‬‫بوده‬ ‫ها‬ ‫مرکزی‬‫فاصله‬ ‫رفته‬ ‫رفته‬ ‫و‬
‫می‬ ‫بیشتر‬ ‫دو‬ ‫این‬ ‫میان‬‫شود‬‫ای‬ ‫با‬ .‫ـ‬‫ف‬ ‫ن‬‫ـ‬‫می‬ ‫رض‬‫ت‬‫ـ‬‫ت‬ ‫وان‬‫ـ‬‫پ‬ ‫وان‬‫ـ‬‫فوق‬ ‫خام‬ ‫ردازشی‬‫العاده‬‫پا‬ ‫و‬ ‫دست‬ ‫دالر‬ ‫هزار‬ ‫از‬ ‫کمتر‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫ای‬
‫سال‬ ‫که‬ ‫حالی‬ ‫در‬ ‫کرد‬‫ک‬ ‫اجاره‬ ،‫پیش‬ ‫ها‬‫ـ‬‫یك‬ ‫ردن‬Gigaflops‫سوپرکامپیوتر‬ ‫در‬ ‫پردازشی‬ ‫توان‬Boewulf‫ن‬‫ـ‬‫به‬ ‫زدیك‬
11‫داشت‬ ‫هزینه‬ ‫دالر‬ ‫هزار‬.
‫ب‬‫پردازنده‬ ‫کاغذ‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫اینکه‬ ‫ا‬‫خارق‬ ‫پردازشی‬ ‫توان‬ ‫گرافیکیها‬‫العاده‬‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫متعددی‬ ‫عوامل‬ ‫واقعیت‬ ‫در‬ ‫اما‬ ،‫دارند‬ ‫ای‬
‫عمل‬ ‫که‬‫ـ‬‫کرد‬‫نه‬‫ـ‬‫می‬ ‫محدود‬ ‫را‬ ‫آنها‬ ‫ایی‬‫کند‬‫همی‬ ‫به‬ .‫ـ‬‫خ‬ ‫ن‬‫ـ‬،‫مقایسه‬ ‫اطر‬‫معیار‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫تنها‬Gigaflops‫گمراه‬ ‫حدودی‬ ‫تا‬
‫است‬ ‫کننده‬‫پردازنده‬ ‫عمل‬ ‫در‬ ‫اما‬ ،‫سریع‬ ‫چقدر‬ ‫ها‬ ‫گرافیکی‬‫پردازنده‬ ‫از‬ ‫تر‬‫هستند؟‬ ‫ها‬ ‫مرکزی‬
‫شکل‬1-‫پردازنده‬ ‫خام‬ ‫پردازشی‬ ‫توان‬‫گرافیکی‬
‫پردازنده‬ ‫با‬ ‫مقایسه‬ ‫در‬‫مرکزی‬

10. ‫صفحه‬19
‫تحقیقاتی‬ ‫تیم‬Gamma‫گرافیکی‬ ‫پردازنده‬ ‫آزمایشگاهی‬ ‫محیط‬ ‫یك‬ ‫در‬ ‫کارولینا‬ ‫دانشگاه‬ ‫به‬ ‫وابسته‬Geforce 7900
GTX‫ب‬ ‫را‬‫ـ‬‫ق‬ ‫پردازنده‬ ‫دو‬ ‫ا‬‫ـ‬‫در‬‫تمن‬‫ـ‬‫د‬Xeon 3.6GHz‫و‬Opteron 280‫مق‬‫ـ‬‫ک‬ ‫ایسه‬‫ـ‬‫رده‬‫ان‬‫ـ‬‫د‬‫اعض‬ .‫ـ‬‫ای‬ ‫ای‬‫ـ‬‫تی‬ ‫ن‬‫ـ‬‫از‬ ‫که‬ ‫م‬
‫پی‬‫ـ‬‫شت‬‫ـ‬‫ازان‬GPGPU‫شم‬ ‫به‬‫ـ‬‫می‬ ‫ار‬‫روند‬‫برنامه‬ ‫سه‬ ‫در‬ ،«‫سازی‬ ‫مرتب‬»،«‫یا‬ ‫سریع‬ ‫فوریه‬ ‫تبدیل‬FFT»‫و‬«‫ماتریسی‬ ‫ضرب‬»
‫نتیج‬‫ـ‬‫آزم‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ایش‬‫ـ‬‫م‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫ات‬‫ـ‬‫نمودند‬ ‫نتشر‬‫ای‬ ،‫ـ‬‫نت‬ ‫ن‬‫ـ‬‫ای‬‫ـ‬‫ن‬ ‫ج‬‫ـ‬‫ش‬‫ـ‬‫م‬ ‫ان‬‫ـ‬‫ی‬‫ک‬ ‫دهد‬‫ـ‬‫ه‬‫نسخ‬‫ـ‬‫به‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ین‬‫ـ‬‫ش‬ ‫ه‬‫ــ‬‫ای‬ ‫ده‬‫ـ‬‫س‬ ‫ن‬‫ـ‬‫برن‬ ‫ه‬‫ـ‬‫امه‬‫ب‬ ‫ها‬‫ـ‬‫رای‬
‫پ‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫گرافیکی‬1‫الی‬5‫نسخه‬ ‫از‬ ‫برابر‬‫پردازنده‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫آنها‬ ‫استاندارد‬ ‫های‬‫خود‬ ‫پیچیده‬ ‫محاسبات‬ ‫پردازش‬ ‫برای‬ ‫مرکزی‬
‫می‬ ‫استفاده‬‫سریع‬ ‫کنند‬‫است‬ ‫تر‬.
‫پردازنده‬‫پردازنده‬ ‫از‬ ‫گرافيكي‬‫سريع‬ ‫مركزي‬‫است‬ ‫تر‬
‫ای‬ ‫پاسخ‬‫ـ‬‫یك‬ ‫در‬ ‫سوال‬ ‫ن‬‫خ‬ ‫کلمه‬‫ـ‬‫م‬ ‫الصه‬‫ـ‬‫ی‬:‫شود‬«‫موازی‬‫سازی‬.»‫برنامه‬ ‫مدل‬‫برنامه‬ ‫نویسی‬‫پردازنده‬ ‫برای‬ ‫که‬ ‫هایی‬‫مرکزی‬
‫می‬ ‫نوشته‬‫ی‬ ‫اصل‬ ‫در‬ ‫شوند‬‫ـ‬‫کد‬ ‫شبه‬ ‫که‬ ‫معنی‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫است‬ ‫سریال‬ ‫مدل‬ ‫ك‬‫به‬ ‫باال‬ ‫از‬ ‫ترتیب‬ ‫به‬ ‫برنامه‬ ‫یك‬ ‫دهنده‬ ‫تشکیل‬ ‫های‬
‫پ‬‫ـ‬‫اجرا‬ ،‫ترجمه‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫خوانده‬ ‫ایین‬‫از‬ ‫ندرت‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شده‬«‫موازی‬‫سازی‬»‫پ‬ ‫در‬‫ـ‬‫داده‬ ‫ردازش‬‫ه‬‫ـ‬‫می‬ ‫استفاده‬ ‫ا‬‫شود‬.
‫م‬‫ـ‬‫عم‬‫ـ‬‫برای‬ ‫شده‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫اری‬‫پردازنده‬‫پایه‬ ‫مدل‬ ‫این‬ ‫مبنای‬ ‫بر‬ ‫نیز‬ ‫مرکزی‬‫قابلیت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫ریزی‬‫برای‬ ‫چندانی‬ ‫های‬
‫اج‬‫ـ‬‫چ‬ ‫رای‬‫ـ‬‫ن‬‫ـ‬‫دی‬‫ـ‬‫دست‬ ‫ن‬‫ـ‬‫ورال‬‫ـ‬‫ع‬‫ـ‬‫م‬‫ـ‬‫مش‬ ‫ل‬‫ـ‬‫اب‬‫ـ‬‫ب‬ ‫را‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ص‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ه‬ ‫ورت‬‫ـ‬‫م‬‫ـ‬‫ن‬ ‫زمان‬‫ـ‬‫دارد‬‫ح‬ ‫در‬ .‫ـ‬‫ک‬ ‫الی‬‫ـ‬‫ب‬ ‫مدل‬ ‫ه‬‫ـ‬‫رنامه‬‫ن‬‫ـ‬‫ویس‬‫ـ‬‫برنامه‬ ‫ی‬‫های‬
‫پ‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫گ‬‫ـ‬‫که‬ ‫رافیکی‬Stream‫ن‬‫ـ‬‫دارد‬ ‫ام‬‫اص‬ ‫در‬ ،‫ـ‬‫ی‬ ‫ل‬‫ـ‬‫م‬ ‫ك‬‫ـ‬‫م‬ ‫دل‬‫ـ‬‫اس‬ ‫وازی‬‫ـ‬‫ق‬ ‫و‬ ‫ت‬‫ـ‬‫ابلی‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ت‬‫ـ‬‫ه‬‫ـ‬‫تکنیك‬ ‫از‬ ‫گیری‬ ‫ره‬‫های‬
«‫موازی‬‫سازی‬»‫پردازنده‬ ‫هرچند‬ ،‫است‬ ‫شده‬ ‫گنجانده‬ ‫آن‬ ‫در‬‫قابلیت‬ ‫با‬ ‫جدید‬ ‫مرکزیهای‬‫نظیر‬ ‫هایی‬HyperThreading،
SSE،3D Now‫بکارگی‬ ‫و‬‫ـ‬‫ری‬‫مع‬‫ـ‬‫ماری‬‫ه‬‫ـ‬‫چن‬ ‫ای‬‫ـ‬‫د‬‫هسته‬‫نوید‬ ‫ای‬«‫موازی‬‫سازی‬»‫می‬ ‫را‬ ‫بیشتر‬‫موازی‬ ‫نرخ‬ ‫اما‬ ،‫دهند‬‫سازی‬
‫پردازنده‬ ‫یك‬ ‫از‬ ‫کمتر‬ ‫بسیار‬ ‫آنها‬‫با‬ ‫گرافیکی‬111‫است‬ ‫پردازشی‬ ‫واحد‬.
‫ب‬‫ـ‬‫خ‬ ‫ر‬‫ـ‬‫پ‬ ‫الف‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫گرافی‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫برای‬ ‫شده‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫حافظه‬ ‫زیرسیستم‬ ،‫کی‬‫به‬ ‫نیاز‬ ‫که‬ ‫کاربردهایی‬ ‫برای‬ ‫مرکزیها‬
‫دست‬‫ـ‬‫ح‬ ‫به‬ ‫رسی‬‫ـ‬‫ت‬ ‫با‬ ‫افظه‬‫ـ‬‫دارن‬ ‫کم‬ ‫اخیر‬‫ـ‬‫اس‬ ‫شده‬ ‫بهینه‬ ‫د‬‫ـ‬‫برنامه‬ ‫برای‬ ‫نه‬ ‫ت‬‫با‬ ،‫دارند‬ ‫نیاز‬ ‫وسیعی‬ ‫حافظه‬ ‫باند‬ ‫پهنای‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫هایی‬
‫پردازنده‬ ‫سریال‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫مدل‬ ‫به‬ ‫توجه‬‫بخش‬ ،‫مرکزی‬‫مرجع‬ ‫باید‬ ‫برنامه‬ ‫یك‬ ‫های‬‫افتادن‬ ‫جریان‬ ‫به‬ ‫برای‬ ‫را‬ ‫حافظه‬ ‫های‬
‫ق‬‫ـ‬‫سم‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ت‬‫ـ‬‫ب‬ ‫عدی‬‫ـ‬‫رنامه‬‫ب‬ ‫سرعت‬ ‫به‬ ،‫ـ‬‫رگ‬‫ـ‬‫در‬ ‫دلیل‬ ‫همین‬ ‫به‬ ،‫است‬ ‫حافظه‬ ‫به‬ ‫دسترسی‬ ‫در‬ ‫کم‬ ‫تاخیر‬ ‫امر‬ ‫این‬ ‫الزمه‬ ‫که‬ ‫ردانند‬
‫حافظه‬ ‫مراتب‬ ‫سلسله‬‫پردازنده‬ ‫ی‬‫برساند‬ ‫حداقل‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫تاخیر‬ ‫این‬ ‫تا‬ ‫شده‬ ‫گنجانده‬ ‫نهان‬ ‫حافظه‬ ‫الیه‬ ‫چندین‬ ‫مرکزی‬.

11. ‫صفحه‬11
‫مق‬ ‫در‬‫ـ‬‫م‬ ‫در‬ ،‫ابل‬‫ـ‬‫ب‬ ‫دل‬‫ـ‬‫رنامه‬‫ن‬‫ـ‬‫ویسی‬Stream‫برن‬ ‫که‬‫ـ‬‫امه‬‫پردازنده‬ ‫های‬‫گ‬‫ـ‬‫رافی‬‫ـ‬‫کی‬‫چ‬ ‫در‬‫ـ‬‫هارچ‬‫ـ‬‫وب‬‫ن‬ ‫آن‬‫ـ‬‫م‬ ‫وشته‬‫ـ‬‫ی‬‫شوند‬،
‫گست‬ ‫حافظه‬ ‫به‬ ‫دسترسی‬ ‫باند‬ ‫پهنای‬‫ـ‬‫رده‬‫ت‬‫ـ‬‫اهمی‬ ‫ر‬‫ـ‬‫بیشت‬ ‫ت‬‫ـ‬،‫مدل‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫چرا‬ ،‫دارد‬ ‫حافظه‬ ‫به‬ ‫دسترسی‬ ‫تاخیر‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫ری‬
‫برنامه‬‫پردازنده‬ ‫های‬‫اج‬ ‫موازی‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫گرافیکی‬‫ـ‬‫ش‬ ‫را‬‫ـ‬‫واب‬ ‫و‬ ‫ده‬‫ـ‬‫ست‬‫ـ‬‫چن‬ ‫گی‬‫ـ‬‫می‬ ‫دانی‬‫ـ‬‫ان‬‫ن‬ ‫وجود‬ ‫آنها‬‫ـ‬‫دلی‬ ‫همین‬ ‫به‬ .‫دارد‬‫ـ‬‫ل‬
‫ب‬‫ـ‬‫رنامه‬‫پهنای‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫که‬ ‫هایی‬‫حافظه‬ ‫باند‬‫پردازنده‬ ‫با‬ ،‫دارند‬ ‫زیادی‬‫گرافیکی‬‫سریع‬‫پردازنده‬ ‫از‬‫مرکزی‬‫می‬ ‫اجرا‬‫شوند‬.
‫پ‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫مرکزی‬‫می‬ ‫را‬ ‫پردازشی‬ ‫و‬ ‫محاسباتی‬ ‫عملیات‬ ‫نوع‬ ‫هر‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫عمومی‬ ‫کامال‬ ‫پردازنده‬ ‫یك‬‫داد‬ ‫انجام‬ ‫آن‬ ‫با‬ ‫توان‬
‫ام‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫ا‬‫گرافی‬‫ـ‬‫ی‬ ‫کی‬‫ـ‬‫پردازن‬ ‫ك‬‫در‬ ‫دلیل‬ ‫همین‬ ‫به‬ ،‫شده‬ ‫طراحی‬ ‫گرافیکی‬ ‫پردازش‬ ‫ویژه‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫اختصاصی‬ ‫کامال‬ ‫ده‬
‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫مدل‬Stream‫م‬ ‫از‬ ‫دنیایی‬‫ـ‬‫حدودی‬‫ـ‬‫ت‬‫وج‬ ‫ها‬‫ـ‬‫مق‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫دارد‬ ‫ود‬‫ـ‬‫ترفند‬ ‫از‬ ‫دیگری‬ ‫دنیایی‬ ‫آن‬ ‫ابل‬‫شده‬ ‫ایجاد‬ ‫ها‬
‫برن‬ ‫به‬ ‫که‬‫ـ‬‫نوی‬ ‫امه‬‫ـ‬‫ام‬ ‫س‬‫ـ‬‫اج‬ ‫کان‬‫ـ‬‫غیرگرافی‬ ‫برنامه‬ ‫یك‬ ‫رای‬‫ـ‬‫کم‬ ‫به‬ ‫کی‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ك‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫گر‬‫می‬ ‫را‬ ‫افیکی‬‫محدودیت‬ ‫این‬ .‫دهد‬‫ها‬
‫موج‬‫ـ‬‫تا‬ ‫اند‬ ‫شده‬ ‫ب‬GPGPU‫شاخه‬ ‫در‬ ‫تنها‬‫خارج‬ ‫عوامل‬ ‫این‬ ‫تك‬ ‫تك‬ ‫بررسی‬ ‫که‬ ‫کند‬ ‫پیدا‬ ‫کاربرد‬ ‫علوم‬ ‫از‬ ‫خاصی‬ ‫های‬
‫است‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫حوصله‬ ‫از‬.
‫ابزار‬‫برنامه‬ ‫هاي‬‫نويسي‬GPGPU
‫ب‬ ‫زبان‬‫ـ‬‫رنامه‬‫ن‬‫ـ‬‫ویسی‬C++‫هم‬‫ـ‬‫چن‬‫ـ‬‫تم‬ ‫بر‬ ‫ان‬‫ـ‬‫ابزار‬ ‫امی‬‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫های‬‫و‬ ‫گرافیکی‬GPGPU‫حکم‬‫می‬ ‫فرمایی‬‫کلیه‬ ‫و‬ ‫کند‬
‫اب‬‫ـ‬‫زار‬‫ب‬ ‫های‬‫ـ‬‫رنامه‬‫ای‬ ‫نویسی‬‫ـ‬‫مشتق‬ ‫جمله‬ ‫از‬ ‫حوزه‬ ‫ن‬‫می‬ ‫شمار‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫های‬‫ن‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫روند‬‫ـ‬‫گ‬ ‫وعی‬‫ـ‬‫با‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫اصلی‬ ‫دستورات‬ ‫و‬ ‫رامر‬
‫برنامه‬ ‫برای‬ ‫کلی‬ ‫طور‬ ‫به‬ .‫دارند‬ ‫همراه‬ ‫به‬ ‫خود‬‫نویسی‬GPGPU‫می‬ ‫اشاره‬ ‫آنها‬ ‫به‬ ‫ترتیب‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫روش‬ ‫سه‬‫ک‬‫نیم‬:
0-API‫گرافیکی‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫های‬ ‫زبان‬ ‫و‬ ‫ها‬
‫ای‬‫ـ‬‫ابت‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫روش‬ ‫ن‬‫ـ‬‫بسی‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫دا‬‫ـ‬‫استف‬ ‫ار‬‫ـ‬‫می‬ ‫اده‬‫مش‬ ‫کامال‬ ،‫شد‬‫ـ‬‫نوی‬ ‫برنامه‬ ‫ابه‬‫ـ‬‫س‬‫ـ‬‫ای‬ ‫به‬ ،‫است‬ ‫گرافیکی‬ ‫ی‬‫ـ‬‫م‬ ‫ن‬‫ـ‬‫ع‬‫ـ‬‫ک‬ ‫نا‬‫ـ‬‫ه‬
‫برن‬‫ـ‬‫ن‬ ‫امه‬‫ـ‬‫وی‬‫ـ‬‫ف‬ ‫با‬ ‫س‬‫ـ‬‫آش‬ ‫رض‬‫ـ‬‫از‬ ‫یکی‬ ‫به‬ ‫بودن‬ ‫نا‬API‫مانند‬ ‫گرافیکی‬ ‫های‬DirectX‫یا‬OpenGL‫گرفتن‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫و‬
‫تم‬‫ـ‬‫م‬ ‫امی‬‫ـ‬‫حدودی‬‫ـ‬‫ت‬‫م‬ ‫های‬‫ـ‬‫م‬ ‫در‬ ‫وجود‬‫ـ‬‫ب‬ ‫دل‬‫ـ‬‫رن‬‫ـ‬‫ن‬ ‫امه‬‫ـ‬‫وی‬‫ـ‬‫س‬‫ـ‬‫ی‬Stream‫گرافیکی‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫غیرگرافیکی‬ ‫برنامه‬ ،
‫شبیه‬‫می‬ ‫دنبال‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫سازی‬ ‫پیاده‬ ‫مراحل‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫سازی‬‫برنامه‬ ‫این‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .‫کند‬‫می‬ ‫نویس‬‫بودن‬ ‫آشنا‬ ‫صورت‬ ‫در‬ ‫تواند‬
‫ب‬‫ـ‬‫ب‬ ‫زبان‬ ‫ه‬‫ـ‬‫نویسی‬ ‫رنامه‬Cg‫ک‬‫ـ‬‫ت‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ش‬ ‫وسط‬‫ـ‬‫رکت‬NVIDIA‫ت‬‫ـ‬‫ش‬ ‫داده‬ ‫وسعه‬‫ـ‬‫اس‬ ‫ده‬‫ـ‬‫در‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫غیرگرافیکی‬ ‫برنامه‬ ،‫ت‬
‫دهد‬ ‫توسعه‬ ‫محیط‬ ‫این‬.

12. ‫صفحه‬12
‫ای‬ ‫الزمه‬‫ـ‬‫آشن‬ ‫روش‬ ‫ن‬‫ـ‬‫برنامه‬ ‫محیط‬ ‫با‬ ‫کامل‬ ‫ایی‬‫نویسی‬‫محدودیت‬ ‫و‬ ‫گرافیکی‬‫برنامه‬ ‫های‬‫نویسی‬GPGPU‫می‬‫به‬ ‫باشد‬
‫همی‬‫ـ‬‫دلی‬ ‫ن‬‫ـ‬‫برن‬ ‫ل‬‫ـ‬‫امه‬‫ن‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ویس‬‫ـ‬‫ب‬ ‫یشتر‬‫ـ‬‫پیاده‬ ‫نحوه‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫اید‬‫مرتفع‬ ‫و‬ ‫سازی‬‫محدودیت‬ ‫کردن‬‫بر‬ ‫تا‬ ‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫تمرکز‬ ‫ها‬
‫الگوریتم‬ ‫روی‬‫خود‬ ‫برنامه‬ ‫های‬.
1-‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫های‬ ‫زبان‬GPGPU‫ها‬ ‫کتابخانه‬ ‫و‬
‫پیچی‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬‫ـ‬‫برنامه‬ ‫سازی‬ ‫پیاده‬ ،‫اول‬ ‫روش‬ ‫دگی‬‫زبان‬ ‫دلیل‬ ‫همین‬ ‫به‬ ‫است‬ ‫مشکل‬ ‫بسیار‬ ‫آن‬ ‫توسط‬ ‫بزرگ‬ ‫های‬‫های‬
‫برن‬‫ـ‬‫نوی‬ ‫امه‬‫ـ‬‫س‬‫ـ‬‫خاص‬ ‫ی‬GPGPU‫نظر‬ ‫در‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫اند‬ ‫شده‬ ‫ابداع‬‫محدودیت‬ ‫گرفتن‬‫برنامه‬ ‫مدل‬ ‫های‬‫نویسی‬Stream‫به‬
‫برن‬‫ـ‬‫امه‬‫نوی‬‫ـ‬‫می‬ ‫امکان‬ ‫س‬‫دهن‬‫ـ‬‫الگوریتم‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫بیشتری‬ ‫تمرکز‬ ‫تا‬ ‫د‬‫همچنی‬ ،‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫خود‬ ‫برنامه‬ ‫های‬‫ـ‬‫ای‬ ‫ن‬‫ـ‬‫زبان‬ ‫ن‬‫ها‬
‫برنامه‬ ‫مستقیم‬ ‫تعامل‬‫با‬ ‫نویس‬API‫برده‬ ‫بین‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫گرافیکی‬‫برنامه‬ ‫و‬ ‫اند‬‫پ‬ ‫جهت‬ ‫آنها‬ ‫با‬ ‫آشنایی‬ ‫به‬ ‫نیازی‬ ‫نویس‬‫یاده‬‫سازی‬
‫برن‬ ‫زبان‬ ‫دو‬ ‫کنون‬ ‫تا‬ .‫ندارد‬ ‫خود‬ ‫برنامه‬‫ـ‬‫نویسی‬ ‫امه‬GPGPU‫از‬ ‫عبارتند‬ ‫زبان‬ ‫دو‬ ‫این‬ ‫که‬ ‫شده‬ ‫معرفی‬Brook‫و‬Sh.
‫برن‬ ‫زبان‬‫ـ‬‫ن‬ ‫امه‬‫ـ‬‫ویسی‬Brook‫ت‬‫ـ‬‫تی‬ ‫وسط‬‫ـ‬‫ت‬ ‫استنفورد‬ ‫دانشگاه‬ ‫م‬‫ـ‬‫کاربردی‬ ‫جمله‬ ‫از‬ ‫زبان‬ ‫این‬ ،‫یافته‬ ‫وسعه‬‫زبان‬ ‫ترین‬‫های‬
‫برن‬‫ـ‬‫ام‬‫ـ‬‫ن‬ ‫ه‬‫ـ‬‫وی‬‫ــ‬‫س‬‫ـ‬‫ی‬GPGPU‫ب‬‫ـ‬‫ش‬ ‫ه‬‫ـ‬‫م‬‫ـ‬‫ار‬‫م‬‫ـ‬‫ی‬‫ن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫رود‬‫ـ‬‫س‬‫ـ‬‫خ‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ه‬‫ـ‬‫ین‬‫ـ‬‫ش‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ده‬‫ـ‬‫رن‬‫ـ‬‫ام‬‫ـ‬‫ه‬Folding@Home‫ب‬‫ـ‬‫رای‬
‫پ‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫برنامه‬ ‫زبان‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫گرفته‬ ‫بهره‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫نیز‬ ‫گرافیکیها‬‫نویسی‬Sh‫یافته‬ ‫توسعه‬ ‫واترلو‬ ‫دانشگاه‬ ‫تیم‬ ‫توسط‬ ‫نیز‬
‫ت‬ ‫و‬‫ـ‬‫پروژه‬ ‫کنون‬ ‫ا‬‫کتابخانه‬ ‫این‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫اجرا‬ ‫آن‬ ‫با‬ ‫زیادی‬ ‫های‬‫متعددی‬ ‫های‬‫برنامه‬ ‫امکان‬ ‫که‬ ‫دارند‬ ‫وجود‬
‫نویسی‬GPGPU‫پلتفورم‬ ‫در‬ ‫را‬.Net‫یا‬VC++ 6.0‫ف‬‫ـ‬‫راه‬‫ـ‬‫کرده‬ ‫م‬‫ان‬‫ـ‬‫جم‬ ‫از‬ ‫د‬‫ـ‬‫مع‬ ‫له‬‫ـ‬‫روف‬‫کت‬ ‫این‬ ‫ترین‬‫ـ‬‫اب‬‫ـ‬‫خ‬‫ـ‬‫ان‬‫ـ‬‫ه‬،‫ها‬
Accelerator‫است‬ ‫یافته‬ ‫توسعه‬ ‫مایکروسافت‬ ‫توسط‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫نام‬.
‫کتابخانه‬‫پردازش‬ ‫اختصاصی‬ ‫های‬‫شده‬ ‫عرضه‬ ‫معقوله‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫نیز‬ ‫متعددی‬ ‫تصویر‬‫به‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫آنها‬ ‫مهمترین‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫اند‬
GPUCV‫و‬OpenVIDIA‫کتابخانه‬ ‫این‬ ‫کمك‬ ‫به‬ .‫کرد‬ ‫اشاره‬‫می‬ ‫ها‬‫الگوریتم‬ ‫توان‬‫و‬ ‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫های‬
‫بینایی‬‫پردازنده‬ ‫توسط‬ ‫پردازش‬ ‫جهت‬ ‫را‬ ‫ماشین‬‫داد‬ ‫توسعه‬ ‫گرافیکی‬.

13. ‫صفحه‬13
1-‫تجاری‬ ‫های‬ ‫پلتفورم‬
‫متداول‬‫برن‬ ‫روش‬ ‫ترین‬‫ـ‬‫امه‬‫نویسی‬GPGPU‫روش‬ ‫همان‬ ‫کنون‬ ‫تا‬‫چند‬ ‫طی‬ ‫اما‬ ‫است‬ ‫دوم‬‫پلتفورم‬ ‫اخیر‬ ‫ماه‬‫تجاری‬ ‫های‬
‫ارائ‬‫ـ‬‫ش‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ب‬ ‫نوید‬ ‫که‬ ‫ده‬‫ـ‬‫رنامه‬‫ساده‬ ‫نویسی‬‫تن‬ ‫نه‬ ‫تر‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫برای‬ ‫ها‬‫ص‬ ‫به‬ ‫بلکه‬ ‫گرافیکی‬‫ـ‬‫ک‬ ‫ورت‬‫ـ‬‫پ‬ ‫برای‬ ‫لی‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫های‬
‫پ‬‫ـ‬‫رسرع‬‫ـ‬‫ق‬ ‫با‬ ‫ت‬‫ـ‬‫ابلی‬‫ـ‬‫م‬ ‫ت‬‫ـ‬‫وازی‬‫س‬‫ـ‬‫ن‬ ‫ازی‬‫ـ‬‫ظ‬‫ـ‬‫پ‬ ‫یر‬‫ـ‬‫ردازنده‬Cell‫می‬ ‫را‬‫دس‬ ‫این‬ ‫از‬ .‫دهند‬‫ـ‬‫پ‬ ‫دو‬ ‫ته‬‫ـ‬‫لتفورم‬PeakStream
‫و‬RapidMind‫م‬ ‫را‬‫ـ‬‫ی‬‫ن‬ ‫توان‬‫ـ‬‫ام‬‫ب‬ ،‫برد‬‫ـ‬‫رخ‬‫ـ‬‫الف‬PeakStream‫ک‬‫ـ‬‫ن‬ ‫ه‬‫ـ‬‫س‬‫ـ‬‫خ‬‫ـ‬‫ت‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ج‬‫ـ‬‫ع‬ ‫آن‬ ‫اری‬‫ـ‬‫رض‬‫ـ‬‫ش‬ ‫ه‬‫ـ‬‫است‬ ‫ده‬،
RapidMind‫می‬ ‫سر‬ ‫به‬ ‫آزمایشی‬ ‫مراحل‬ ‫در‬ ‫هنوز‬‫برد‬.
‫كاربرد‬‫پردازنده‬ ‫غيرگرافيكي‬ ‫هاي‬‫گرافيكي‬
‫برنامه‬ ‫ساختار‬‫پردازنده‬ ‫توسط‬ ‫خوبی‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫غیرگرافیکی‬ ‫های‬‫گرافیکی‬‫می‬ ‫پردازش‬‫ابتدای‬ ‫در‬ ‫مختصر‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫شوند‬
‫نمونه‬ ‫شد‬ ‫داده‬ ‫توضیح‬ ‫مقاله‬‫کاربرد‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫ای‬‫از‬ ‫عبارتند‬ ‫گرفته‬ ‫صورت‬ ‫تاکنون‬ ‫که‬ ‫ها‬:
·‫برنامه‬‫برداری‬ ‫و‬ ‫ماتریسی‬ ‫ضرب‬ ‫پیچیده‬ ‫های‬
·‫روش‬‫دیفرانسل‬ ‫معادالت‬ ‫دستگاه‬ ‫و‬ ‫خطی‬ ‫معادالت‬ ‫دستگاه‬ ‫حل‬ ‫های‬
·‫برنامه‬‫شبیه‬ ‫های‬‫س‬ ‫سازی‬‫پروتئین‬ ‫اختار‬
·‫برنامه‬‫نور‬ ‫شعاع‬ ‫مسیریابی‬ ‫های‬( Ray Tracing)
·‫برنامه‬‫شبیه‬ ‫های‬‫تصادم‬ ‫یا‬ ‫سیال‬ ‫جریان‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫مانند‬ ‫فیزیکی‬ ‫سازی‬
·‫برنامه‬‫گراف‬ ‫تولید‬ ‫و‬ ‫پیمایش‬ ‫های‬
·‫برنامه‬‫تصویر‬ ‫یا‬ ‫صوت‬ ‫پردازش‬ ‫های‬
·‫برنامه‬‫ماشین‬ ‫بینایی‬ ‫های‬
·‫برنامه‬‫های‬‫سریع‬ ‫فوریه‬ ‫تبدیل‬ ‫محاسبه‬(FFT)

14. ‫صفحه‬14
‫پردازنده‬ ‫كاربرد‬‫تصوير‬ ‫پردازش‬ ‫در‬ ‫گرافيكي‬
‫بهره‬‫گی‬‫ـ‬‫ق‬ ‫از‬ ‫ری‬‫ـ‬‫ابلی‬‫ـ‬‫ت‬‫پ‬ ‫های‬‫ـ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫گ‬‫ـ‬‫الگوریتم‬ ‫در‬ ‫رافیکی‬‫دست‬ ‫جهت‬ ‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫و‬ ‫ماشین‬ ‫بینایی‬ ‫های‬‫سه‬ ‫به‬ ‫یابی‬
‫ه‬‫ـ‬‫مط‬ ‫کلی‬ ‫دف‬‫ـ‬‫عملکرد‬ ‫به‬ ‫شدن‬ ‫نائل‬ ‫اول‬ ‫هدف‬ ،‫است‬ ‫شده‬ ‫رح‬Real-Time‫به‬ ‫نیاز‬ ‫بدون‬‫الگوریتم‬ ‫پیچیدگی‬ ‫کاهش‬
‫ه‬ ،‫است‬‫ـ‬‫الگوریتم‬ ‫پردازشی‬ ‫عملیات‬ ‫از‬ ‫مرکزی‬ ‫پردازنده‬ ‫بارکاری‬ ‫کاهش‬ ‫دوم‬ ‫دف‬‫به‬ ‫آن‬ ‫اختصاص‬ ‫و‬ ‫ماشین‬ ‫بینایی‬ ‫های‬
‫س‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ایر‬‫ـ‬‫رن‬‫ـ‬‫امه‬‫برنامه‬ ‫محاسبات‬ ‫سرعت‬ ‫افزایش‬ ‫نیز‬ ‫سوم‬ ‫هدف‬ ‫و‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫ها‬‫راه‬ ‫یك‬ ‫کمك‬ ‫به‬ ‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫های‬‫به‬ ‫کار‬
‫است‬ ‫اقتصادی‬ ‫صرفه‬.
‫الگ‬‫ـ‬‫وریت‬‫ـ‬‫م‬‫ه‬‫ـ‬‫بین‬ ‫ای‬‫ـ‬‫ای‬‫ـ‬‫م‬ ‫ی‬‫ـ‬‫اشی‬‫ـ‬‫مع‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫ن‬‫ـ‬‫سخت‬ ‫از‬ ‫کوس‬‫می‬ ‫استفاده‬ ‫گرافیکی‬ ‫افزار‬‫پردازنده‬ ‫که‬ ‫چرا‬ ‫کنند‬‫در‬ ‫گرافیکی‬
‫داده‬ ‫مبنای‬ ‫بر‬ ‫بعدی‬ ‫سه‬ ‫تصویر‬ ‫ترسیم‬ ‫به‬ ‫موظف‬ ‫خود‬ ‫متداول‬ ‫کاربردهای‬‫کننده‬ ‫توصیف‬ ‫ریاضی‬ ‫آنالیزهای‬ ‫و‬ ‫عددی‬ ‫های‬
‫تص‬ ‫آن‬‫ـ‬‫م‬ ‫ویر‬‫ـ‬‫ی‬‫ح‬ ‫در‬ ‫باشد‬‫ـ‬‫کاربرد‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫الی‬‫بینایی‬ ‫های‬‫داده‬ ‫گرافیکی‬ ‫پردازنده‬ ‫به‬ ‫فریم‬ ‫یك‬ ‫از‬ ‫بخشی‬ ‫یا‬ ‫تصویر‬ ،‫ماشین‬
‫می‬‫همی‬ ‫به‬ .‫شود‬ ‫استخراج‬ ‫عددی‬ ‫آنالیزهای‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫تا‬ ‫شود‬‫ـ‬‫خ‬ ‫ن‬‫ـ‬‫الگوریتم‬ ‫اطر‬‫به‬ ‫نسبت‬ ‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫و‬ ‫ماشین‬ ‫بینایی‬ ‫های‬
‫الگوریتم‬‫سخت‬ ‫از‬ ‫معکوس‬ ‫طور‬ ‫به‬ ، ‫کامپیوتری‬ ‫گرافیك‬ ‫های‬‫می‬ ‫استفاده‬ ‫گرافیکی‬ ‫افزار‬‫کنند‬.
‫ت‬ ‫با‬‫ـ‬‫وج‬‫ـ‬‫پشتیب‬ ‫به‬ ‫ه‬‫ـ‬‫پ‬ ‫انی‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫ن‬ ‫استاندارد‬ ‫از‬ ‫جدید‬ ‫گرافیکی‬ ‫های‬‫ـ‬‫مای‬‫ـ‬‫اعداد‬ ‫ش‬11‫م‬ ‫بیت‬‫ـ‬‫م‬‫ـ‬‫ی‬‫ـ‬‫شن‬ ‫ز‬‫ـ‬‫اور‬IEEE 754،
‫دق‬‫ـ‬‫ج‬ ‫الزم‬ ‫ت‬‫ـ‬‫ه‬‫ـ‬‫پی‬ ‫ت‬‫ـ‬‫اده‬‫الگوریت‬ ‫سازی‬‫ـ‬‫م‬‫نمی‬ ‫عملکرد‬ ‫دقت‬ ‫نظر‬ ‫از‬ ‫لذا‬ ‫است‬ ‫گشته‬ ‫فراهم‬ ‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫دقیق‬ ‫های‬‫توان‬
‫پیاده‬ ‫با‬ ‫آن‬ ‫میان‬ ‫تفاوتی‬‫سازی‬‫متداول‬ ‫های‬‫الگوریتم‬‫پردازنده‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫های‬‫کرد‬ ‫مشاهده‬ ‫مرکزی‬.
‫متداول‬ ‫مشكالت‬
‫ع‬‫ـ‬‫مت‬ ‫وامل‬‫ـ‬‫پیاده‬ ‫هنگام‬ ‫که‬ ‫دارند‬ ‫وجود‬ ‫عددی‬‫پردازش‬ ‫الگوریتم‬ ‫یك‬ ‫سازی‬‫پردازنده‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫تصویر‬‫اهداف‬ ‫به‬ ‫نیل‬ ‫از‬ ‫مانع‬ ‫گرافیکی‬
‫می‬ ‫شده‬ ‫ذکر‬‫می‬ ‫عوامل‬ ‫این‬ ‫جمله‬ ‫از‬ ‫شوند‬‫محدود‬ ‫باند‬ ‫پهنای‬ ‫به‬ ‫توان‬‫کارت‬ ‫و‬ ‫اصلی‬ ‫حافظه‬ ‫میان‬‫کرد‬ ‫اشاره‬ ‫کامپیوتر‬ ‫گرافیك‬.
‫ی‬ ‫در‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫توسط‬ ‫است‬ ‫قرار‬ ‫که‬ ‫فریمی‬ ‫از‬ ‫بخشی‬ ‫یا‬ ‫تصویر‬ ‫ابتدا‬ ‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫الگوریتم‬ ‫ك‬‫حافظه‬ ‫از‬ ،‫شود‬ ‫پردازش‬ ‫گرافیکی‬
‫اص‬‫ـ‬‫کارت‬ ‫حافظه‬ ‫به‬ ‫کامپیوتر‬ ‫لی‬‫می‬ ‫منتقل‬ ‫گرافیك‬‫شود‬(Download)‫نتا‬ ،‫پردازش‬ ‫عملیات‬ ‫اجرای‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫و‬‫می‬ ‫کار‬ ‫یج‬‫بایست‬
‫کارت‬ ‫حافظه‬ ‫از‬‫بازگردد‬ ‫اصلی‬ ‫حافظه‬ ‫به‬ ‫مجددا‬ ‫گرافیك‬(Upload).
‫معم‬ ‫در‬‫ـ‬‫کامپیوتر‬ ‫اری‬‫از‬ ‫استفاده‬ ‫برای‬ ‫کاری‬ ‫راه‬ ‫هیچ‬ ‫هنوز‬ ‫متاسفانه‬ ‫مدرن‬ ‫های‬DMA‫عملیات‬ ‫در‬Upload‫اما‬ ‫است‬ ‫نشده‬ ‫تدبیر‬
‫عملیات‬Download‫کمك‬ ‫به‬DMA‫می‬ ‫بخشیده‬ ‫تسریع‬ ‫کمی‬‫شود‬.
‫این‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬‫ای‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫امکان‬ ‫توضیحات‬‫ـ‬‫عملی‬ ‫ن‬‫ـ‬‫می‬ ‫داده‬ ‫انتقال‬ ‫ات‬‫ـ‬‫سیست‬ ‫حافظه‬ ‫ان‬‫ـ‬‫ح‬ ‫و‬ ‫م‬‫ـ‬‫ک‬ ‫افظه‬‫ـ‬‫ارت‬‫گ‬‫ـ‬‫زمان‬ ‫آنقدر‬ ‫رافیك‬
‫سپ‬‫ـ‬‫ش‬ ‫ری‬‫ـ‬‫مزیت‬ ‫که‬ ‫ود‬‫ه‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ای‬‫ـ‬‫س‬ ‫ردازش‬‫ـ‬‫داده‬ ‫ریع‬‫پردازنده‬ ‫توسط‬ ‫ها‬‫گرافیک‬‫ـ‬‫تب‬ ‫ی‬‫ـ‬‫س‬ ‫اه‬‫ـ‬‫خ‬ ‫همین‬ ‫به‬ .‫ازد‬‫ـ‬‫اط‬‫ـ‬‫می‬ ‫داده‬ ‫پیشنهاد‬ ‫ر‬‫از‬ ‫شود‬
‫ف‬‫ـ‬‫بخش‬ ‫راخوانی‬‫فری‬ ‫از‬ ‫هایی‬‫ـ‬‫در‬ ‫که‬ ‫م‬‫الگ‬‫ـ‬‫تص‬ ‫پردازش‬ ‫وریتم‬‫ـ‬‫نمی‬ ‫گرفته‬ ‫کار‬ ‫به‬ ‫ویر‬‫شده‬ ‫مبادله‬ ‫داده‬ ‫حجم‬ ‫تا‬ ‫شده‬ ‫داری‬ ‫خود‬ ‫شوند‬
‫کارت‬ ‫حافظه‬ ‫و‬ ‫اصلی‬ ‫حافظه‬ ‫میان‬‫گردد‬ ‫محدود‬ ‫گرافیك‬.

15. ‫صفحه‬15
‫كتابخانه‬OpenVIDIA‫و‬GPUCV
1-‫کتابخانه‬OpenVIDIA
‫ن‬‫ـ‬‫ام‬‫ک‬‫ـ‬‫تابخ‬‫ـ‬‫مت‬ ‫انه‬‫ـ‬‫ن‬‫ب‬‫ـ‬‫اس‬ ‫ازی‬‫ـ‬‫ک‬ ‫ت‬‫ـ‬‫دان‬ ‫در‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ش‬‫ـ‬‫ت‬ ‫گاه‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ورنتو‬‫ـ‬‫پ‬ ‫رای‬‫ـ‬‫ی‬‫ـ‬‫اده‬‫س‬‫ـ‬‫ال‬ ‫ازی‬‫ـ‬‫گ‬‫ـ‬‫وریتم‬‫پ‬ ‫های‬‫ـ‬‫ت‬ ‫ردازش‬‫ـ‬‫ص‬‫ـ‬‫وی‬‫ـ‬‫روی‬ ‫بر‬ ‫ر‬
‫پ‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫گ‬‫ـ‬‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫کتابخانه‬ ‫این‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫نگاشته‬ ‫رافیکی‬API‫گرافیکی‬OpenGL‫زبان‬ ‫و‬Cg‫شده‬ ‫داده‬ ‫توسعه‬
‫سال‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫است‬1115‫نرم‬ ‫جایزه‬ ‫برنده‬‫چند‬ ‫افزار‬‫رسانه‬‫متن‬ ‫ای‬‫گشته‬ ‫باز‬.
OpenVIDIA‫س‬ ‫واسط‬‫ـ‬‫اده‬‫جه‬ ‫را‬ ‫ای‬‫ـ‬‫ت‬ ‫ت‬‫ـ‬‫وسع‬‫ـ‬‫ه‬‫برن‬‫ـ‬‫امه‬‫ه‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ای‬‫ـ‬‫ت‬ ‫ردازش‬‫ـ‬‫بین‬ ‫و‬ ‫صویر‬‫ـ‬‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫میدهد‬ ‫ارائه‬ ‫ماشین‬ ‫ایی‬
‫الگوریتم‬‫فیلتر‬ ‫مانند‬ ‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫متداول‬ ‫های‬‫می‬ ‫استفاده‬ ‫قابل‬ ، ‫لبه‬ ‫یافتن‬ ‫های‬‫باشد‬.
‫ی‬‫ـ‬‫پشتیب‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫قابلیت‬ ‫کتابخانه‬ ‫این‬ ‫امکانات‬ ‫از‬ ‫دیگر‬ ‫کی‬‫ـ‬‫کارت‬ ‫چندین‬ ‫از‬ ‫انی‬‫می‬ ‫گرافیك‬‫می‬ ‫ترتیب‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫باشد‬‫توان‬‫آن‬
‫راه‬ ‫را‬‫(شکل‬ ‫کرد‬ ‫بیان‬ ‫قدرتمند‬ ‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫ماشین‬ ‫یك‬ ‫ایجاد‬ ‫جهت‬ ‫مناسبی‬ ‫اقتصادی‬ ‫کار‬1).
‫ای‬ ‫با‬‫ـ‬‫توابع‬ ‫است‬ ‫نتوانسته‬ ‫کامال‬ ‫کتابخانه‬ ‫این‬ ،‫وجود‬ ‫ن‬API‫برنامه‬ ‫دید‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫گرافیکی‬‫نویس‬ ‫برنامه‬ ‫لذا‬ ،‫سازد‬ ‫مخفی‬ ‫نویس‬
‫نی‬‫ـ‬‫مق‬ ‫جهت‬ ‫تا‬ ‫دارد‬ ‫از‬‫ـ‬‫ده‬ ‫دار‬‫ـ‬‫گ‬ ‫توابع‬ ‫به‬ ‫ی‬‫ـ‬‫رافی‬‫ـ‬‫ک‬ ‫به‬ ‫کی‬‫ـ‬‫ارگ‬‫ـ‬‫درگیر‬ ‫اندکی‬ ‫را‬ ‫خود‬ ،‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫بافرهای‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫رفته‬API
‫کند‬ ‫گرافیکی‬.
‫شکل‬1-‫کارت‬ ‫هفت‬ ‫با‬ ‫کامپیوتر‬ ‫یك‬‫گرافیك‬

16. ‫صفحه‬16
2-‫کتابخانه‬GPUCV
‫ای‬‫ـ‬‫کت‬ ‫ن‬‫ـ‬‫پروژه‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫رایگان‬ ‫ابخانه‬‫نام‬ ‫به‬ ‫ای‬Vision-‫پردازنده‬،‫است‬ ‫یافته‬ ‫توسعه‬ ‫فرانسه‬ ‫ریمز‬ ‫دانشگاه‬ ‫در‬ ‫گرافیکی‬
‫ج‬‫ـ‬‫ه‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ت‬‫ـ‬‫ی‬‫ـ‬‫اده‬‫س‬‫ـ‬‫ع‬ ‫ازی‬‫ـ‬‫ملگر‬‫الگوریتم‬ ‫های‬‫بینایی‬ ‫های‬‫پردازنده‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫ماشین‬‫نسخه‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫ایجاد‬ ‫گرافیکی‬
‫معروف‬ ‫کتابخانه‬ ‫الحاقی‬Intel OpenCV‫می‬ ‫عمل‬‫کند‬.
‫پ‬ ‫جهت‬‫ـ‬‫ی‬‫ـ‬‫اده‬‫س‬‫ـ‬‫الگ‬ ‫یك‬ ‫ازی‬‫ـ‬‫ب‬ ‫وریتم‬‫ـ‬‫ی‬‫ـ‬‫نایی‬‫م‬‫ـ‬‫اشین‬GPUCV‫مح‬‫ــ‬‫ب‬ ‫یط‬‫ـ‬‫رنامه‬‫مشابه‬ ‫نویسی‬OpenCV‫اختیار‬ ‫در‬ ‫را‬
‫برنامه‬‫قر‬ ‫نویسان‬‫می‬ ‫ار‬‫ت‬ ‫دهد‬‫ـ‬‫عملگر‬ ‫نام‬ ‫تغییر‬ ‫با‬ ‫بتوانند‬ ‫سادگی‬ ‫به‬ ‫ا‬‫عملوند‬ ‫و‬ ‫ها‬‫زمان‬ ‫حداقل‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫الگوریتم‬ ‫خود‬ ‫های‬
‫پ‬ ‫بارپردازشی‬ ‫از‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫پ‬ ‫به‬ ‫مرکزی‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫گراف‬‫ـ‬‫ی‬‫ـ‬‫من‬ ‫کی‬‫ـ‬‫ت‬‫ـ‬‫ق‬‫ـ‬‫ب‬ .‫کنند‬ ‫ل‬‫ـ‬‫ن‬‫ـ‬‫اب‬‫ـ‬‫ب‬ ‫راین‬‫ـ‬‫ک‬ ‫رای‬‫ـ‬‫کت‬ ‫این‬ ‫با‬ ‫ارکردن‬‫ـ‬،‫ابخانه‬
‫نی‬‫ـ‬‫ف‬ ‫به‬ ‫ازی‬‫ـ‬‫دست‬ ‫راگیری‬‫ـ‬‫ورات‬API‫گرافی‬‫ـ‬‫م‬ ‫و‬ ‫کی‬‫ـ‬‫س‬ ‫راجع‬‫ـ‬‫ایه‬‫زن‬‫ک‬ ‫های‬‫ـ‬‫و‬ ‫نیست‬ ‫گرافیك‬ ‫ارت‬GPUCV‫توانسته‬
‫برنامه‬ ‫گرافیکی‬ ‫جزئیات‬‫پردازنده‬ ‫نویسی‬‫برنامه‬ ‫دید‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫گرافیکی‬‫سازد‬ ‫پهنان‬ ‫نویسان‬.
‫ت‬‫ـ‬‫عملیاتی‬ ‫وابع‬GPUCV‫عملگرهای‬ ‫همانند‬OpenCV‫می‬ ‫بهره‬ ‫مشابهی‬ ‫داده‬ ‫ساختمان‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫فراخوانی‬‫به‬ ‫برند‬
‫همی‬‫ـ‬‫خ‬ ‫ن‬‫ـ‬‫می‬ ‫اطر‬‫ت‬‫ـ‬‫الگ‬ ‫وان‬‫عملگ‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫ترکیبی‬ ‫وریتم‬‫ـ‬‫ر‬‫های‬GPUCV‫و‬OpenCV‫ت‬‫ـ‬‫انتخاب‬ ‫به‬ ‫بسته‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫وسعه‬
‫برنامه‬‫پردازنده‬ ‫توسط‬ ‫عملیات‬ ‫از‬ ‫بخشی‬ ‫نویس‬‫پردازنده‬ ‫توسط‬ ‫بخشی‬ ‫و‬ ‫مرکزی‬‫می‬ ‫پردازش‬ ‫گرافیکی‬‫شود‬.
‫اس‬ ‫بر‬‫ـ‬‫آزمایش‬ ‫نتایج‬ ‫اس‬‫عملگرهای‬ ‫کارایی‬ ‫گرفته‬ ‫صورت‬ ‫های‬GPUCV‫عملگر‬ ‫با‬‫های‬OpenCV‫شده‬ ‫مقایسه‬
‫زمان‬ ‫احتساب‬ ‫بدون‬ ‫که‬ ‫است‬Upload‫عملگ‬‫ـ‬‫ر‬‫های‬GPUCV‫حدود‬5‫ب‬‫ـ‬‫راب‬‫ـ‬‫سریع‬ ‫ر‬‫عملگر‬ ‫از‬ ‫تر‬‫های‬OpenCV
‫زمان‬ ‫احتساب‬ ‫با‬ ‫برتری‬ ‫نسبت‬ ‫این‬ ‫که‬ ‫هستند‬Upload‫حدود‬ ‫به‬1‫می‬ ‫برابر‬‫رسد‬.

17. ‫صفحه‬18
‫آينده‬GPGPU
‫آین‬ ‫در‬‫ـ‬‫نه‬ ‫ده‬‫چن‬‫ـ‬‫دور‬ ‫دان‬GPGPU‫تکنولوژی‬ ‫از‬ ‫دیگر‬ ‫یکی‬‫م‬ ‫های‬‫ـ‬‫خ‬ ‫وفقی‬‫ـ‬‫در‬ ‫که‬ ‫بود‬ ‫واهد‬‫بیلیون‬ ‫چند‬ ‫بازار‬ ‫زمینه‬ ‫پس‬
‫بازی‬ ‫و‬ ‫سرگرمی‬ ‫دالری‬‫مت‬ ‫کامپیوتری‬ ‫های‬‫ـ‬‫پروژه‬ ‫در‬ ‫بیشتر‬ ‫و‬ ‫نرسیده‬ ‫کامل‬ ‫بلوغ‬ ‫به‬ ‫هنوز‬ ‫تکنولوژی‬ ‫این‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫ولد‬‫ها‬
‫گرفته‬ ‫کار‬ ‫به‬ ‫آکادمیك‬ ‫تحقیقات‬ ‫و‬‫می‬‫پیش‬ ‫اما‬ ،‫شود‬‫نیست‬ ‫تصور‬ ‫از‬ ‫دور‬ ‫آن‬ ‫شدن‬ ‫فراگیر‬ ‫بینی‬.
‫آین‬ ‫در‬‫ـ‬‫مجه‬ ‫شما‬ ‫کامپیوتر‬ ‫اگر‬ ‫نزدیك‬ ‫ده‬‫بازی‬ ‫از‬ ‫تنها‬ ‫نه‬ ‫نباشد‬ ‫قدرتمند‬ ‫گرافیك‬ ‫کارت‬ ‫یك‬ ‫به‬ ‫ز‬‫بازی‬ ‫کردن‬‫جذاب‬ ‫های‬
‫آین‬ ‫نسل‬‫ـ‬‫مح‬ ‫ده‬‫ـ‬‫خواهی‬ ‫روم‬‫ـ‬‫ممک‬ ‫بلکه‬ ‫شد‬ ‫د‬‫ـ‬‫نتوانی‬ ‫است‬ ‫ن‬‫ـ‬‫فیل‬ ‫یك‬ ‫د‬‫ـ‬‫ح‬ ‫یا‬ ‫کیفیت‬ ‫با‬ ‫م‬‫ـ‬‫ت‬‫ـ‬.‫کنید‬ ‫اجرا‬ ‫را‬ ‫علمی‬ ‫برنامه‬ ‫یك‬ ‫ی‬
‫فراگی‬ ‫با‬‫ـ‬‫نس‬ ‫شدن‬ ‫ر‬‫ـ‬‫نرم‬ ‫ساختار‬ ‫تنها‬ ‫نه‬ ،‫تکنولوژی‬ ‫این‬ ‫بی‬‫پردا‬ ‫معماری‬ ‫بلکه‬ ‫افزارها‬‫زنده‬،‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫متحول‬ ‫نیز‬ ‫ها‬ ‫مرکزی‬
‫پ‬‫ـ‬‫ادغ‬ ‫از‬ ‫س‬‫ـ‬‫ام‬AMD‫و‬ATI‫خ‬‫ـ‬‫ب‬‫ـ‬‫ر‬‫ه‬‫ـ‬‫مت‬ ‫ای‬‫ـ‬‫ع‬‫ـ‬‫مب‬ ‫ددی‬‫ـ‬‫ن‬‫ـ‬‫ادغ‬ ‫بر‬ ‫ی‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ام‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫پردازن‬ ‫و‬ ‫مرکزی‬‫ـ‬‫ده‬‫گرافی‬‫ـ‬‫ک‬‫ـ‬‫معماری‬ ‫و‬ ‫ی‬
‫یك‬‫پارچه‬‫نام‬ ‫به‬ ‫ای‬Fusion‫مزایای‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫جهت‬GPGPU‫است‬ ‫شده‬ ‫منتشر‬.
‫است‬‫ـ‬‫قب‬‫ـ‬‫مح‬ ‫توسط‬ ‫جدید‬ ‫تکنولوژی‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫ال‬‫ـ‬‫افل‬‫عل‬‫ـ‬‫م‬‫ـ‬‫آک‬ ‫و‬ ‫ی‬‫ـ‬‫توس‬ ‫جهت‬ ‫ادمیك‬‫ـ‬‫عل‬ ‫عه‬‫ـ‬‫وم‬‫آینده‬ ‫کامال‬ ‫آن‬،‫است‬ ‫نگرانه‬
‫ه‬‫ـ‬‫دانشگاه‬ ‫اکنون‬ ‫م‬‫مع‬ ‫های‬‫ـ‬‫دن‬ ‫در‬ ‫دودی‬‫ـ‬‫تکن‬ ‫این‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫یا‬‫ـ‬‫ول‬‫ـ‬‫سرم‬ ‫وژی‬‫ـ‬‫گ‬ ‫ایه‬‫ـ‬‫ک‬ ‫ذاری‬‫ـ‬‫رده‬‫ان‬‫ـ‬‫هم‬ ‫و‬ ‫د‬‫وط‬‫ـ‬‫ن‬‫ـ‬‫اک‬ ‫در‬ ‫ما‬ ‫ان‬‫ـ‬‫ثر‬
‫گ‬‫ـ‬‫روه‬‫تح‬ ‫های‬‫ـ‬‫قیق‬‫ـ‬‫ح‬ ‫این‬ ‫اتی‬‫ـ‬‫ای‬ ‫با‬ ،‫دارند‬ ‫حضور‬ ‫وزه‬‫ـ‬‫می‬ ‫فرض‬ ‫ن‬‫بسیار‬ ‫زمینه‬ ‫که‬ ‫گفت‬ ‫توان‬‫علوم‬ ‫توسعه‬ ‫جهت‬ ‫مساعدی‬
‫تکنولوژی‬ ‫در‬ ‫خود‬ ‫دانستن‬ ‫سهیم‬ ‫و‬ ‫کامپیوتر‬‫است‬ ‫آمده‬ ‫وجود‬ ‫به‬ ‫ما‬ ‫برای‬ ‫کامپیوترها‬ ‫آینده‬ ‫نسل‬ ‫های‬.

18. ‫صفحه‬17
‫خالصه‬
GPGPU‫؟‬ ‫چیست‬
GPGPU‫کامپیوتر‬ ‫علم‬‫که‬ ‫ي‬‫ه‬‫ـ‬‫نه‬ ‫دف‬‫ـ‬‫اي‬‫ـ‬‫فع‬ ‫ي‬‫ـ‬‫بهره‬ ‫عرصه‬ ‫اين‬ ‫االن‬‫گی‬‫ـ‬‫ک‬ ‫از‬ ‫ري‬‫ـ‬‫ارت‬‫گرافی‬‫ــ‬‫عن‬ ‫به‬ ‫ك‬‫ــ‬‫وان‬
‫ي‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫کمك‬ ‫ك‬‫محاسباتي‬‫برنامه‬ ‫در‬‫برنامه‬ ‫و‬ ‫غیرگرافیكي‬ ‫هاي‬‫است‬ ‫عمومي‬ ‫هاي‬.
GPGPU‫صنعت‬ ‫و‬
‫پردازش‬ ‫توان‬ ‫حداکثر‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫ي‬‫گرافی‬‫ــ‬‫ه‬ ‫كي‬‫ـ‬‫س‬ ‫هر‬ ‫ا‬‫ــ‬‫اله‬2‫ب‬‫ـ‬‫راب‬‫ـ‬‫م‬ ‫رشد‬ ‫ر‬‫ـ‬‫ي‬‫چ‬ ،‫کند‬‫ـ‬‫ص‬ ‫که‬ ‫را‬‫ـ‬‫بازي‬ ‫نعت‬‫هاي‬
‫است‬ ‫کرده‬ ‫فراهم‬ ‫را‬ ‫رشد‬ ‫اين‬ ‫اقتصادي‬ ‫انگیزه‬ ‫کامپیوتري‬
‫مدرن‬ ‫گرافیکی‬ ‫های‬ ‫پردازنده‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬
،‫اول‬‫پردازنده‬‫هاي‬‫پردازنده‬ ،‫خود‬ ‫موازي‬ ‫معماري‬ ‫لطف‬ ‫به‬ ‫گرافیكي‬‫هستند‬ ‫سريعي‬ ‫بسیار‬ ‫هاي‬.
‫هستند‬ ‫ارزان‬ ،‫قیمت‬ ‫به‬ ‫کارايي‬ ‫مالك‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ،‫دوم‬.
‫پردازنده‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫کمتري‬ ‫بسیار‬ ‫مصرفي‬ ‫توان‬ ‫آنها‬ ،‫وات‬ ‫به‬ ‫کارايي‬ ‫مالك‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ،‫سوم‬.‫دارند‬ ‫ها‬ ‫مرکزي‬
‫توانایی‬ ‫مقایسه‬‫پردازنده‬ ‫های‬‫گر‬‫پردازنده‬ ‫با‬ ‫افیکی‬‫مرکزی‬
‫برنامه‬ ‫سه‬ ‫در‬«‫سازی‬ ‫مرتب‬»،«‫یا‬ ‫سریع‬ ‫فوریه‬ ‫تبدیل‬FFT»‫و‬«‫ماتریسی‬ ‫ضرب‬»‫نس‬‫ـ‬‫خ‬‫ــ‬‫ب‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ه‬‫ـ‬‫ین‬‫ـ‬‫ش‬ ‫ه‬‫ـــ‬‫ای‬ ‫ده‬‫ــ‬‫ن‬
‫س‬‫ـ‬‫برن‬ ‫ه‬‫ـ‬‫امه‬‫ب‬ ‫ها‬‫ـ‬‫پ‬ ‫رای‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫گرافیکی‬1‫الی‬5‫نسخه‬ ‫از‬ ‫برابر‬‫پردازنده‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫آنها‬ ‫استاندارد‬ ‫های‬‫برای‬ ‫مرکزی‬
‫خود‬ ‫پیچیده‬ ‫محاسبات‬ ‫پردازش‬‫می‬ ‫استفاده‬‫سریع‬ ‫کنند‬‫است‬ ‫تر‬.
‫پردازنده‬‫پردازنده‬ ‫از‬ ‫گرافیکی‬‫سریع‬ ‫مرکزی‬‫است‬ ‫تر‬
‫برنامه‬ ‫مدل‬‫برنامه‬ ‫نویسی‬‫پردازنده‬ ‫برای‬ ‫که‬ ‫هایی‬‫مرک‬‫ـ‬‫نوش‬ ‫زی‬‫ـ‬‫می‬ ‫ته‬‫اص‬ ‫در‬ ‫شوند‬‫ـ‬‫ی‬ ‫ل‬‫ـ‬‫م‬ ‫ك‬‫ـ‬‫به‬ ‫است‬ ‫سریال‬ ‫دل‬
‫پ‬ ‫به‬ ‫باال‬ ‫از‬ ‫ترتیب‬ ‫به‬ ‫برنامه‬ ‫یك‬ ‫معنی‬ ‫این‬‫ـ‬‫اجرا‬ ،‫ترجمه‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫خوانده‬ ‫ایین‬‫شده‬‫از‬ ‫ندرت‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫و‬
«‫م‬‫ـ‬‫وازی‬‫س‬‫ـ‬‫ازی‬»‫پ‬ ‫در‬‫ـ‬‫داده‬ ‫ردازش‬‫ه‬‫ــ‬‫اس‬ ‫ا‬‫ـ‬‫ت‬‫ـ‬‫ف‬‫ـ‬‫م‬ ‫اده‬‫ــ‬‫ی‬‫ش‬‫ـ‬‫ود‬،‫ح‬ ‫در‬‫ـ‬‫ک‬ ‫الی‬‫ـ‬‫م‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ب‬ ‫دل‬‫ــ‬‫رن‬‫ـ‬‫امه‬‫ن‬‫ـ‬‫ویس‬‫ـ‬‫برنامه‬ ‫ی‬‫های‬
‫پ‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫گ‬‫ـ‬‫رافیکی‬‫در‬‫اص‬‫ـ‬‫ی‬ ‫ل‬‫ـ‬‫م‬ ‫ك‬‫ـ‬‫م‬ ‫دل‬‫ـ‬‫اس‬ ‫وازی‬‫ـ‬‫ت‬

19. ‫صفحه‬10
‫ابزار‬‫برنامه‬ ‫های‬‫نویسی‬GPGPU
‫ابزار‬‫و‬ ‫گرافیکی‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫های‬GPGPU‫حکم‬‫می‬ ‫فرمایی‬‫اب‬ ‫کلیه‬ ‫و‬ ‫کند‬‫ـ‬‫زار‬‫ب‬ ‫های‬‫ـ‬‫رنامه‬‫ای‬ ‫نویسی‬‫ـ‬‫ن‬
‫مشتق‬ ‫جمله‬ ‫از‬ ‫حوزه‬‫های‬‫زبان‬C++‫می‬ ‫شمار‬ ‫به‬‫روند‬.
‫برنامه‬ ‫برای‬‫نویسی‬GPGPU‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫روش‬ ‫سه‬:
0-API‫گرافیکی‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫های‬ ‫زبان‬ ‫و‬ ‫ها‬
1-‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫های‬ ‫زبان‬GPGPU‫ها‬ ‫کتابخانه‬ ‫و‬
1-‫تجاری‬ ‫های‬ ‫پلتفورم‬
‫کاربرد‬‫ها‬‫پردازنده‬ ‫غیرگرافیکی‬ ‫ی‬‫گرافیکی‬
‫برنامه‬ ‫ساختار‬‫پردازنده‬ ‫توسط‬ ‫خوبی‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫غیرگرافیکی‬ ‫های‬‫می‬ ‫پردازش‬ ‫گرافیکی‬‫مختصر‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫شوند‬
‫مقاله‬ ‫ابتدای‬ ‫در‬‫شد‬ ‫داده‬ ‫توضیح‬‫و‬‫نمونه‬‫کاربرد‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫ای‬‫گرفته‬ ‫صورت‬ ‫تاکنون‬ ‫که‬ ‫ها‬. ‫شده‬ ‫ذکر‬
‫پردازنده‬ ‫کاربرد‬‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫در‬ ‫گرافیکی‬
‫بهره‬‫گی‬‫ـ‬‫ق‬ ‫از‬ ‫ری‬‫ـ‬‫ابلی‬‫ــ‬‫ت‬‫پ‬ ‫های‬‫ــ‬‫ردازن‬‫ـ‬‫ده‬‫گ‬‫ــ‬‫الگ‬ ‫در‬ ‫رافیکی‬‫ـ‬‫وریتم‬‫ماش‬ ‫بینایی‬ ‫های‬‫ـ‬‫ی‬‫ـ‬‫جهت‬ ‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫و‬ ‫ن‬
‫دس‬‫ـ‬‫ت‬‫س‬ ‫به‬ ‫یابی‬‫ـ‬‫ه‬ ‫ه‬‫ـ‬‫مط‬ ‫کلی‬ ‫دف‬‫ـ‬‫عملکرد‬ ‫به‬ ‫شدن‬ ‫نائل‬ ‫اول‬ ‫هدف‬ ،‫است‬ ‫شده‬ ‫رح‬Real-Time‫نیاز‬ ‫بدون‬
‫ک‬ ‫به‬‫ـ‬‫پی‬ ‫اهش‬‫ـ‬‫چ‬‫ـ‬‫ال‬ ‫یدگی‬‫ـ‬‫ه‬ ،‫است‬ ‫گوریتم‬‫ـ‬‫پردازنده‬ ‫بارکاری‬ ‫کاهش‬ ‫دوم‬ ‫دف‬‫پ‬ ‫عملیات‬ ‫از‬ ‫مرکزی‬‫ـ‬‫ردازشی‬
‫ال‬‫ـ‬‫گوریتم‬‫بینای‬ ‫های‬‫ـ‬‫م‬ ‫ی‬‫ـ‬‫اخت‬ ‫و‬ ‫اشین‬‫ـ‬‫ص‬‫ـ‬‫س‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫اص‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ایر‬‫ـ‬‫رن‬‫ـ‬‫امه‬‫سرعت‬ ‫افزایش‬ ‫نیز‬ ‫سوم‬ ‫هدف‬ ‫و‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫ها‬
‫برنامه‬ ‫محاسبات‬‫راه‬ ‫یك‬ ‫کمك‬ ‫به‬ ‫تصویر‬ ‫پردازش‬ ‫های‬‫است‬ ‫اقتصادی‬ ‫صرفه‬ ‫به‬ ‫کار‬.
‫متداو‬ ‫مشکالت‬‫ل‬
‫ع‬‫ـ‬‫مت‬ ‫وامل‬‫ـ‬‫پیاده‬ ‫هنگام‬ ‫که‬ ‫دارند‬ ‫وجود‬ ‫عددی‬‫یك‬ ‫سازی‬‫پردازش‬ ‫الگوریتم‬‫پردازنده‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫تصویر‬‫گرافیکی‬
‫می‬ ‫شده‬ ‫ذکر‬ ‫اهداف‬ ‫به‬ ‫نیل‬ ‫از‬ ‫مانع‬‫می‬ ‫عوامل‬ ‫این‬ ‫جمله‬ ‫از‬ ‫شوند‬‫اصلی‬ ‫حافظه‬ ‫میان‬ ‫محدود‬ ‫باند‬ ‫پهنای‬ ‫به‬ ‫توان‬
‫کارت‬ ‫و‬‫کرد‬ ‫اشاره‬ ‫کامپیوتر‬ ‫گرافیك‬.

20. ‫صفحه‬29
‫کتابخانه‬OpenVIDIA‫و‬GPUCV
‫کتابخانه‬OpenVIDIA
‫ن‬‫ـ‬‫ام‬‫ک‬‫ـ‬‫تابخ‬‫ـ‬‫مت‬ ‫انه‬‫ـ‬‫ن‬‫ب‬‫ـ‬‫ازی‬‫اس‬‫ـ‬‫ک‬ ‫ت‬‫ـ‬‫دان‬ ‫در‬ ‫ه‬‫ـ‬‫ش‬‫ـ‬‫ت‬ ‫گاه‬‫ـ‬‫ب‬ ‫ورنتو‬‫ـ‬‫پ‬ ‫رای‬‫ـ‬‫ی‬‫ـ‬‫اده‬‫س‬‫ـ‬‫ال‬ ‫ازی‬‫ـ‬‫گ‬‫ـ‬‫وریتم‬‫های‬
‫پ‬‫ـ‬‫ت‬ ‫ردازش‬‫ـ‬‫ص‬‫ـ‬‫وی‬‫ـ‬‫پ‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫ر‬‫ـ‬‫ردازنده‬‫گ‬‫ـ‬‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫کتابخانه‬ ‫این‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫نگاشته‬ ‫رافیکی‬API
‫گرافیکی‬OpenGL‫زبان‬ ‫و‬Cg‫سال‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫توسعه‬1115‫نرم‬ ‫جایزه‬ ‫برنده‬‫افزار‬
‫چند‬‫رسانه‬‫متن‬ ‫ای‬‫باز‬‫گشته‬.
‫کتابخانه‬GPUCV
‫ای‬‫ـ‬‫کت‬ ‫ن‬‫ـ‬‫پروژه‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫رایگان‬ ‫ابخانه‬‫نام‬ ‫به‬ ‫ای‬Vision-‫پردازنده‬‫فرانسه‬ ‫ریمز‬ ‫دانشگاه‬ ‫در‬ ‫گرافیکی‬
‫ج‬ ،‫است‬ ‫یافته‬ ‫توسعه‬‫ـ‬‫ه‬‫ـ‬‫پ‬ ‫ت‬‫ـ‬‫ی‬‫ـ‬‫اده‬‫س‬‫ـ‬‫ع‬ ‫ازی‬‫ـ‬‫ملگر‬‫الگوریتم‬ ‫های‬‫بینایی‬ ‫های‬‫روی‬ ‫بر‬ ‫ماشین‬
‫پردازنده‬‫کتابخانه‬ ‫الحاقی‬ ‫نسخه‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫ایجاد‬ ‫گرافیکی‬‫معروف‬Intel OpenCV‫عمل‬
‫می‬‫کند‬.
‫آینده‬GPGPU
‫آین‬ ‫در‬‫ـ‬‫نه‬ ‫ده‬‫چن‬‫ـ‬‫دور‬ ‫دان‬GPGPU‫تکنولوژی‬ ‫از‬ ‫دیگر‬ ‫یکی‬‫م‬ ‫های‬‫ـ‬‫خ‬ ‫وفقی‬‫ـ‬‫پس‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫بود‬ ‫واهد‬
‫بازی‬ ‫و‬ ‫سرگرمی‬ ‫دالری‬ ‫بیلیون‬ ‫چند‬ ‫بازار‬ ‫زمینه‬‫مت‬ ‫کامپیوتری‬ ‫های‬‫ـ‬‫تکنولوژی‬ ‫این‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫ولد‬
‫در‬ ‫بیشتر‬ ‫و‬ ‫نرسیده‬ ‫کامل‬ ‫بلوغ‬ ‫به‬ ‫هنوز‬‫پروژه‬‫گرفته‬ ‫کار‬ ‫به‬ ‫آکادمیك‬ ‫تحقیقات‬ ‫و‬ ‫ها‬‫می‬‫اما‬ ،‫شود‬
‫پیش‬‫نیست‬ ‫تصور‬ ‫از‬ ‫دور‬ ‫آن‬ ‫شدن‬ ‫فراگیر‬ ‫بینی‬.

21. ‫صفحه‬21
‫مأخذ‬ ‫و‬ ‫منابع‬
1. www.sarirservice.com
2. www.operating-system.ir
3. forum.ecl4u.com
4. www.daneshju.ir
5. en.wikipedia.org/wiki/GPGPU
6. gpgpu.org
7. blogs.msdn.com
8. en.wikipedia.org/wiki/GPGPU
9. www.linkedin.com
10.www.tidepowerd.com/gpu-net
11.www.gpusystems.com
12.stackoverflow.com
13.blog.joeferfecki.com
14.syrcose.ispras.ru
15.www.sakhtafzar.com
16.www.demo.informatic-laptop.com
17.www.culatools.com
18.vidia-graphic.blogfa.com
19.www.tebyan.net

22. ‫صفحه‬22
: ‫ضمائم‬
‫از‬ ‫که‬ ‫ای‬ ‫برنامه‬ ‫کد‬GPU .Net: ‫نماید‬ ‫می‬ ‫استفاده‬
0-
// Wrapper method (runs on the host)
// Create a standard .NET array of integers
const int Count = 0x1000000;
float[] a = new float[Count];
float[] b = new float[Count];
// Create an array to hold the output values
float[] c = new float[Count];
// Set grid/block size for GPU execution
Launcher.SetGridSize(256);
Launcher.SetBlockSize(128);
// Call the kernel method
AddGpu(a, b, c);
// The results are immediately available in 'c'.
// Kernel method (runs on the device)
[Kernel]
private static void AddGpu(float[] a, float[] b, float[] c)
{
// Get the thread id and total number of threads
int ThreadId = BlockDimension.X * BlockIndex.X + ThreadIndex.X;
int TotalThreads = BlockDimension.X * GridDimension.X;
// Loop over the vectors 'a' and 'b', adding them
// pairwise and storing the sums in 'c'
for (int ElementIndex = ThreadId; ElementIndex < a.Length; ElementIndex +=
TotalThreads)
{
c[ElementIndex] = a[ElementIndex] + b[ElementIndex];
}
}

23. ‫صفحه‬23
1-
using System;
using System.Linq;
using Microsoft.ParallelArrays;
namespace AcceleratorSamples
{
static partial class Convolver2D
{
static FloatParallelArray convolve(this FloatParallelArray a,
Func<int, int[]> shifts, float[]
kernel)
{
return kernel
.Select((k, i) => k * ParallelArrays.Shift(a, shifts(i)))
.Aggregate((a1, a2) => a1 + a2);
}
static FloatParallelArray convolveXY(this FloatParallelArray input,
float[] kernel)
{
return input
.convolve(i => new[] { -i, 0 }, kernel)
.convolve(i => new[] { 0, -i }, kernel);
}
static void Main(string[] args)
{
const int inputSize = 10;
var random = new Random(42);
var inputData = new float[inputSize, inputSize];
for (int row = 0; row < inputSize; row++)
for (int col = 0; col < inputSize; col++)
inputData[row, col] = (float)random.NextDouble() *
random.Next(1, 100);
var testKernel = new[] { 2F, 5, 7, 4, 3 };
var dx9Target = new DX9Target();
var inputArray = new FloatParallelArray(inputData);
var result =
dx9Target.ToArray2D(inputArray.convolveXY(testKernel));
for (int row = 0; row < inputSize; row++)
{
for (int col = 0; col < inputSize; col++)
Console.Write("{0} ", result[row, col]);
Console.WriteLine();
}
}
}
}

24. ‫صفحه‬24
‫اشکال‬ ‫فهرست‬
‫شكل‬1-‫پردازنده‬ ‫يك‬ ‫از‬ ‫نمايي‬‫مدرن‬ ‫گرافیكي‬.....................................................................................................................5
‫شکل‬1-‫پردا‬ ‫خام‬ ‫پردازشی‬ ‫توان‬‫زنده‬‫پردازنده‬ ‫با‬ ‫مقایسه‬ ‫در‬ ‫گرافیکی‬‫مرکزی‬...........................................................................9
‫شکل‬1-‫کارت‬ ‫هفت‬ ‫با‬ ‫کامپیوتر‬ ‫یك‬‫گرافیك‬....................................................................................................................05