ParaC:面向GPU平台的图像处理领域的编程框架
[Abstract]:GPGPU accelerator is the main acceleration platform to improve the performance of image processing algorithms, but on the GPGPU platform, The optimized version of the same program makes full use of the hardware architecture features and software features and the simple implementation version will have several orders of magnitude in performance. The GPGPU accelerator has multi-dimensional and multi-layer execution threads and hierarchical storage architecture. The latter has different levels of capacity, bandwidth, latency, and access rights. At the same time, image processing applications have complex computing operations, boundary processing rules and data access characteristics. Therefore, the concurrent execution mode of tasks, the organization of threads and the mapping of concurrent tasks to devices not only affect the concurrency degree, scheduling, communication and synchronization of programs, but also affect the bandwidth and latency of visiting memory. Therefore, program optimization on GPGPU platform is a difficult, complex and inefficient process. This paper presents a domain programming model based on language extension: Para C.Para C programming environment uses program semantic information described by high-level language extensions to automatically analyze and obtain application operation information. The program features such as data reuse information and memory access information among concurrent tasks, combined with hardware platform features, are automatically generated on GPGPU platform using domain-based prior knowledge driven compilation optimization model. The standard Open CL program is generated by the source conversion compiler. The experimental results on the test cases show that the speedup of the optimized version automatically generated by ParaC on GPGPU platform is 3.22 times higher than that of the manual optimized version, but the number of lines of code is only 1.2% and 39.68% of the latter.
【作者单位】: 体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所);中国科学院大学;
【基金】:国家自然科学基金(61432018,61402445,61502452,61602443,61432018) 国家重点研发计划(2016YFB1000402) 数学工程与先进计算国家重点实验室开放基金(2016A03) 北京市科委计划(D161100001216002)~~
【分类号】:TP391.41
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,本文编号:2400011
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