基于CPU/GPU异构体系结构的混合编程模型

随着计算机GPU硬件的快速发展,GPU编程环境变得友好,CPU/GPU异构体系结构也被广泛的应用。文章为了有效利用CPU/GPU异构体系结构的优点,并提出了基于该体系结构的两种并行编程模型,使得并行程序设计研究人员使用CPU/GPU异构体系结构的并行编程模型来对大量的程序进行设计,从而最大程度地提高程序的性能。     

基于CPU/GPU集群的编程的研究

随着微处理器技术的发展,GPU/CPU的混合计算已经成为是科学计算的主流趋势.本文从编程的层面,介绍了如何利用已有的并行编程语言来,调度GPU的计算功能,主要以MPI(一种消息传递编程模型)与基于GPU的CUDA(统一计算设备架构)编程模型相结合的方式进行GPU集群程序的测试,并分析了CPU/GPU集群并行环境下的运行特点.从分析的特点中总结出GPU集群较优策略,从而为提高CPU/GPU并行程序性能提供科学依据.     

基于CUDA编程接口的GPU Trace模块设计

面对互联时代海量的信息数据,图形处理器凭借极强的并行计算处理能力,通过GPU+CPU的架构为现代无线接入网设备的信号处理,提供了一种理想的技术手段。文章设计了一款基于CUDA编程接口的GPU Trace模块,用于在GPU+CPU平台架构中跟踪记录GPU的运行信息。     

基于CPU+GPU的图像处理模块设计

伴随着机载设备的集成化和智能化越来越高,系统对图像处理的要求也与日俱增,既能在单一平台处理复杂图像视频算法和数据信息存储,又能与外部交联互通。文章介绍了一种基于CPU和GPU构架的图像处理方案,阐述了图像处理模块的组成原理和结构,并对模块内部电路设计进行了重点介绍。文章设计的图像处理模块支持综合显示界面绘制、二维/三维数字地图加速等功能,满足了机载系统图像处理高性能、高可靠、高集成的要求。     

GPU编程在三维纹理映射体绘制中的应用

三维纹理映射体绘制是一种基于硬件的经典体绘制方法。文中给出了利用OpenGL进行GPU（Graphic Processing Unit,图形处理器）编程,以充分发挥显卡在图像处理方面的并行处理能力和计算性能,加速三维重建的具体方法。和传统的体绘制算法相比,该方法可明显提高三维重建速度并改善三维重建效果。     

基于GPU+CPU的CANNY算子快速实现

本文提出一种基于GPU+CPU的快速实现Canny算子的方法。首先将算子分为串行和并行两部分,高斯滤波、梯度幅值和方向计算、非极大值抑制和双阈值处理在GPU中完成,将二维高斯滤波分解为水平方向上和垂直方向上的两次一维滤波从而降低计算的复杂度;然后使用CUDA编程完成多线程并行计算以加快计算速度;最后使用共享存储器隐藏线程访问全局存储的延迟;在CPU中则使用队列FIFO完成边缘连接。仿真测试结果表明：对分辨率为1024×1024的8位图像的处理时间为122 ms,相对应单独使用CPU而言,加速比最高可达5.39倍,因此本文方法充分利用了GPU的并行性的特征和CPU的串行处理能力。     

基于CPU+GPU异构计算的多聚焦图像融合

本文提出使用CPU+GPU异构计算技术对显微镜下的多张不同焦距图像进行图像融合,使用GPU的并行处理功能快速计算图像上每个像素位置的聚焦清晰值,取最高值所在位置的图像像素融合为显微镜超景深图。实验结果显示,采用了CPU+GPU异构计算技术的图像融合计算速度远高于CPU计算的速度。     

基于CPU+GPU的非线性编辑技术

非线性编辑技术的进步与IT技术的发展紧密相连。本文在对传统有卡非线性编辑系统进行分析的基础上,对基于CPU＋GPU技术的无卡非线性编辑系统的原理、特点和优势给予介绍。     

异构计算技术的彩色图像研究

随着计算机技术的空前发展,图像处理相关的问题是人们研究的热点,由于图像数据越来越大并且处理的复杂度加强,人们对于图片的质量要求越来越高,所以对图像处理提出了挑战,文中基于异构计算技术的研究,提出了对于异构计算技术的线性规划的能力,感知任务调度策略,视频源图像处理和空间域图像处理,用来解决彩色图像的处理问题,数值实验结果显示该方法有效可行。     

面向GPU的异构流计算系统资源管理与调度机制

文中针对当前广泛使用的大数据流计算系统Storm无法对GPU资源进行管理、调度的问题,提出一种包含GPU在内的流计算系统资源状态管理与调度机制,实现分布式集群环境下的GPU资源状况获取、GPU负载度检测、包含GPU资源的系统资源调度,形成分布式集群环境下对通用计算资源与GPU整体的负载状态评估与按需调度能力。     

基于CPU+GPU的非线性编辑系统全面解析

对新型非线性编辑系统的CPU、GPU、I／O技术、硬盘技术、软件技术、IP—SAN、RAID阵列技术进行分析，以期对搭建、选购该型设备提供参考。     

GPU计算及其在密码分析中的应用

文中研究了GPU计算及其在密码分析中的应用,详细分析了各自的特点和发展现状。GPU计算发展很快,具有运算密集型和高度并行的特点。密码分析的方法非常丰富,大多数方法都需要大规模的运算,而且密码运算本身也比较简单。通过理论分析并结合实例研究,发现GPU计算非常适合用于密码分析,可以大大提高密码分析特别是穷举攻击的效率。同时,也应拓宽GPU计算在密码分析中的应用,以用于更多的密码分析手段。     

基于CPU+GPU+I/O卡的非线性编辑系统

随着科技的进步，目前CPU＋GPU＋I／O技术广泛应用于非线性编辑系统中，在分析传统有卡非线性编辑系统的基础上，介绍基于CPU＋GPU＋I／O卡的非线性编辑系统的原理、特点和优势，并介绍了基于CPU＋GPU＋I／O卡设备的应用。     

细粒度并行计算编程模型研究

作为应用软件模型和计算机硬件之间的桥梁,编程模型在计算机领域的重要性不言而喻.但随着具备细粒度并行计算能力的多核心微处理器进入主流市场,与之相适应的编程模型发展却相对滞后.对细粒度的并行计算编程模型进行研究.首先,介绍3种典型的多核心微处理器体系结构;其次,介绍3个已有的细粒度并行计算编程模型;最后,探讨并行计算编程模型的必备条件.     

Integer Programming Problem Based on Plasmid DNA Computing Model

A DNA algorithm by operating on plasmids was presented to solve a special integer programming, a typical hard computing problem. The DNA algorithm employed double-stranded molecules to encode variables of 0-1 programming problem, the encoded DNA molecules were inserted into circular plasmids as foreign DNA molecules. Followed by, a series of enzymatic treatments to plasmids were performed in order to find feasible solutions to the given problem. The final optimum was obtained by applying founded feasible solutions to object function. Compared with other DNA algorithms of integer programming problem, the proposed algorithm is simple, error-resistant, above all, feasible. Our work clearly showed the distinct advantages of plasmid DNA computing model when solving integer related programming problem.     

基于GPU编程的三维烟雾实时渲染

以实际项目为研究背景,结合GPU(Graphic Processing Unit)的特点,采用Stam的半拉格朗日方法,将MacCormack格式用于NS(Navier-Stokes)方程的对流项求解,利用光线投射法渲染烟雾,在GPU上实现了NS方程的求解和烟雾的绘制,比较真实地模拟了三维烟雾.     

基于GPU的星图配准算法并行程序设计

星图配准是星图处理应用中的一个重要步骤,因此星图配准的速度直接影响了星图处理的整体速度.近几年来,图形处理器(GPU)在通用计算领域得到快速的发展.结合GPU在通用计算领域的优势与星图配准面临的处理速度的问题,研究了基于GPU加速处理星图配准的算法.在已有配准算法的基础上,根据算法特点提出了相应的GPU并行设计模型,利用CUDA编程语言进行仿真实验.实验结果表明:相较于传统基于CPU的配准算法,基于GPU的并行设计模型同样达到了配准要求,且配准速度的加速比达到29.043倍.     

一种数据驱动的可重构计算统一编程模型

可重构计算以其优异的性能和高度的灵活性,在国际国内研究领域逐渐引起广泛的关注.然而,在研的可重构计算系统架构多种多样,编程模型多与体系结构相关,使用和移植都非常困难.本文为解决编程通用性问题,从可重构计算的基本特征出发,提出数据驱动的,支持异构任务并行计算的统一编程模型,并讨论其实现方法.该模型基于生产者-消费者通讯机制,支持多种类型的计算结点和通讯网络,具有高度的抽象性.实验结果显示,使用统一编程模型进行应用设计,在不同的架构上能够使用同样的用户程序,并且获得比纯硬件加速方式更高的加速比.