計算機架構與系統實驗室

Computer Architecture and System Laboratory

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group:gpu [2014/11/14 17:08]
elvis
group:gpu [2019/09/24 10:02] (目前版本)
admin
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-<WRAP round todo> //**請VIDEO組成員協助編輯**// </WRAP>+<WRAP round todo> //**請GPU組成員協助編輯**// </WRAP> 
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 +====== GPGPU架構設計 ====== 
 +GPGPU提供可大量平行化(Massive Parallel)的編程模型(Programming Model),讓易於平行化的應用程式能獲得效能上的躍進,而在硬體架構方面,  
 +GPGPU的運算單元為SIMT架構,相較於MIMD架構的處理器,SIMT架構因資料流的單調性更能在相同製程條件下提供遠大於MIMD的運算單元數量,在運算效能極限方面佔有絕對優勢。
  
-====== GPU架構設計 ====== 
  
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 ===== 研究主題 ===== ===== 研究主題 =====
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 本團隊目前的研究主題如下: 本團隊目前的研究主題如下:
  
-==== 先進多視點 3D 立體放映系統 ==== +====GPGPU 架構設計 ====
-(Advanced multi-view 3D graphics/video processing techniques for future living technology)+
  
-隨著 3D 顯示科技進步真實 3D 顯示應用越來越受到最近美國國家專利局揭露 Apple 取得最新不用立體眼鏡的 3D 顯示技 術, 菲利浦等液晶顯示器大廠也推出了可以成像出 3D 效果的多視點液晶顯示器,這意味著多視點 3D 的科技未來將進入每個人的家中,成為日常生活重要的一環。+隨著大量應用產品與需求出現繪圖引擎近來擔任大量平行運算的重要角色本實驗室GPU團隊現在正積極地在開發符合OpenCL/TensorFlow API規範終端人工智慧Edge-AI之處理系統在GPGPU基礎上進行優化設計並發展工智慧多線程應用程式執行 
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 +<imgcaption image1|HSA>{{ :group:gpgpu.png?350}}</imgcaption> 
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 +  - **CASLAB GPUsim** \\ To overcome the complex development process, adopting TLM methodology can build the system by incremental development process, which makes verification and validation in early development stage possible.\\ \\ We develop the cycle-accurate SIMT core by basic cycle-accurate modeling approach and evaluate its performance on CASLAB-GPUSim cosimulation platform.
  
-多視點 3D 顯示將以 graphics (geometry-based) 的 content 與 image-based 的 video stream 為研究對象。+\\
  
-我們的研究議題包括 :+==== 支援異質系統架構(HSA)之Unified Shader GPU架構設計 ==== 
 +(Unified Shader GPU Architecture based on HSA)
  
-  * 多視點 3D graphics 產生的技術與演算法 +隨著GPU技術的進步繪圖效能提升,覺運算領域正快速的發展。使用GPU來做大量平行處理的通用運算GPU(GPGPU - General Purpose GPU),以及整合CPU與GPU的異質性系統,不但大幅提升了運算效能,更是研究趨勢之一。[[http://www.hsafoundation.com/|HSA Foundation]]所提出的異質運算系統架構(Heterogeneous System Architecture),便希望整合CPUGPU的架構,一步提升整個系統運算效能。
-  * 2D Video frame 立體化產生技術 +
-  * 支援多點 3D graphics 處理的 VLSI 架構與實做 +
-  * 整合 3D graphics and 3D video 圖像處理系統的 VLSI 架構與實做 +
-  * 先多視點 3D 立體放映系統的展現+
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-==== 多媒體晶片設計 ==== +<imgcaption image1|HSA>{{ :group:HSA_lab.png?250}}</imgcaption> 
-Media Processor 的部份包括 MPEG Codec 的 SoC 整合、印證、能源效率、與效能增進機制的問題。目前和成大資工系-蘇文鈺教授共同合作,我們利用新式的模擬/驗證平台,以漸進式的軟硬體共同設計流程開發高複雜度的視訊壓縮晶片。透過完善的系統驗證方案,增加晶片設計的成功率,避免反覆投片所造成的高研發成本。現階段進行中的計畫為 H.264 RDO BP Video Encoder 及 H.264 MP Video Decoder。軟體模擬器的部份已完成,硬體的各部份也陸續進入FPGA後期驗證的階段。+=== 異質系統架構 === 
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 +  **HSA Immediate Language** \\ HSA introduced a low-level intermediate language, which is portable across multiple platforms. 
 +  - **Hetergeneous Uniform Memory Access (hUMA)** \\ Unified Memory Address Space reduces memory bandwidth between CPU and GPU to improve performance. 
 +  - **Hetergeneous Queuing (hQ)** \\ GPU and CPU have equal flexibility to create and dispatch work items which reduces dispatch latency to GPU.
  
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-===== 團隊員 ===== +===== 研究果 ===== 
--------------------+<imgcaption image2|GPU Simulator>{{ :group:HSA_Sim_lab.png?250}}</imgcaption> 
 +為了研究並且模擬異質系統架構的運算,我們實作了一個基於異質系統架構(HSA)的GPU模擬器。此模擬器包含: 
 +\\ 
 +  **Custom GPU ISA** \\ Which is based on the HSAIL BRIG and Nvidia PTX Virtual ISA 
 +  **HSAIL to HSA Binary Translator** 
 +  **GPU Simulator** 
 + 
 +A fundamental GPU Simulator based on our Custom GPU ISA which includes fixed-size register file, warp scheduler, dispatch unit and SIMD execution units for parallel computing. The Simulator also supports 80 of 110 (73%) instructions, and solution to the divergent control flow and synchronization.
  
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 +===== 團隊成員 =====
 +==== 現任成員 ====
 +^ 碩士班二年級    | |
 +^ 碩士班一年級    | |
 +^ 大學部    ||
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 ===== 研究計畫 ===== ===== 研究計畫 =====
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-===== 研究成果 ===== +===== 外部連結 ===== 
--------------------+  [[http://www.hsafoundation.com/|HSA Foundation]]
  
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 +\\
 {{tabinclude>tab:research|研究成果, *tab:group|研究群組, tab:member|實驗室成員, tab:course|課程}} {{tabinclude>tab:research|研究成果, *tab:group|研究群組, tab:member|實驗室成員, tab:course|課程}}
  
group/gpu.1415984899.txt.gz · 上一次變更: 2014/11/14 17:08 由 elvis