OpenCL Parallel Programming Development Cookbook

برنامه های خود را تسریع کنید و محاسبات با کارایی بالا را با بیش از 50 دستور العمل OpenCL درک کنید

نمای کلی

• درباره توسعه برنامه نویسی موازی در OpenCL و همچنین تکنیک های مختلف مربوط به نوشتن کد با کارایی بالا
• درباره توسعه موازی داده یا موازی کار و همچنین در مورد ترکیب هر دو بیشتر بیاموزید
• درک و بهره برداری از سخت افزار زیربنایی ویژگی هایی مانند رجیسترهای پردازنده و حافظه پنهان که به طور بالقوه ده ها هزار رشته را در سراسر پردازنده ها اجرا می کنند

در جزئیات

OpenCL (زبان محاسبات باز) اولین استاندارد بدون حق امتیاز برای پلتفرم های متقابل، برنامه نویسی موازی پردازنده های مدرن است که در رایانه های شخصی، سرورها، موبایل ها و دستگاه های تعبیه شده یافت می شود. OpenCL تا حد زیادی سرعت و پاسخگویی را برای طیف گسترده ای از برنامه ها در دسته های مختلف بازار، از بازی و سرگرمی گرفته تا نرم افزارهای علمی و پزشکی بهبود می بخشد. OpenCL نشان داده است که همه کاره است زیرا اکنون نه تنها بر روی سیستم عامل هایی مانند ویندوز و لینوکس با پردازنده های Intel و AMD اجرا می شود، بلکه بر روی تراشه های کم مصرف مانند ARM نیز اجرا می شود، و همچنین توسط سازندگان پردازنده مانند ARM Corp پذیرفته شده است. Vivante، و Altera، در میان دیگران.

کتاب آشپزی توسعه برنامه‌نویسی موازی OpenCL به گونه‌ای طراحی شده است که عملی باشد تا ما به تعادل خوبی بین تئوری و کاربرد دست یابیم. یادگیری برنامه نویسی به صورت موازی نسبتاً آسان است، اما اینکه بتوانید از تمام منابعی که در اختیار دارید به طور موثر استفاده کنید کاملاً متفاوت است. شما باید نه تنها کاربرد، بلکه تئوری پشت آن را نیز نشان دهید.

این کتاب تقریباً در دو بخش است که بخش اول اصول توسعه موازی OpenCL و بخش دوم الگوریتم های مختلف است. ما با شما کاوش خواهیم کرد هر بخش با نمونه‌های کد و تصاویر زیادی برای نشان دادن مفاهیم مختلف بسته بندی شده است. بخش اول برای یک مبتدی ضروری است که نه تنها به صورت موازی برنامه ریزی کند، بلکه به موازات هم فکر کند و به مدل ذهنی مجهز شود که می تواند با برنامه ریزی موازی مقابله کند. بخش دوم شامل هفت الگوریتم مختلف است که نویسنده آن را شناسایی کرده است. شما تکنیک های مختلف برنامه نویسی موازی را که متخصصان در 60 سال گذشته استفاده کرده اند و برای OpenCL استفاده کرده اند، یاد خواهید گرفت.

این کتاب با نشان دادن و نشان دادن تکنیک های برنامه نویسی مانند پارتیشن بندی داده ها، درشت کردن نخ، نحوه تفکر موازی شما را نشان می دهد. ، ثبت کاشی کاری، پیش واکشی داده ها، و تبدیل الگوریتم. این تکنیک‌ها در هفت الگوریتم به شما نشان داده شده‌اند، از پردازش تصویر و حل سیستم‌های خطی پراکنده تا مرتب‌سازی درون حافظه.

کتاب آشپزی توسعه برنامه‌نویسی موازی OpenCL دستور العمل‌ها، تصاویر، کدها و توضیحات را ترکیب می‌کند. به شما این امکان را می دهد که اصول برنامه نویسی موازی را در OpenCL بیاموزید و نویسنده به اندازه کافی ریاضیات را اضافه کرده است تا خوانندگان انگیزه را درک کنند و همچنین بتوانند پایه ای را ایجاد کنند که کاوش خود را بر اساس آن شروع کنند.

< b>آنچه از این کتاب خواهید آموخت

• نحوه استفاده از OpenCL
• درک پارتیشن بندی و انتقال داده ها در OpenCL
• درک OpenCL انواع داده
• درباره توابع OpenCL از جمله ریاضی، اتمی، مدل رشته ای، انتقال داده و غیره بیاموزید
• یک هیستوگرام در OpenCL ایجاد کنید
• چگونگی توسعه را بیاموزید تشخیص لبه Sobel در OpenCL برای پردازش تصویر
• توسعه ضرب ماتریس و ضرب برداری ماتریس پراکنده در OpenCL
• آموزش توسعه مرتب سازی Bitonic و مرتب سازی Radix در OpenCL
• n-body را با OpenCL توسعه دهید

Accelerate your applications and understand high-performance computing with over 50 OpenCL recipes

Overview

• Learn about parallel programming development in OpenCL and also the various techniques involved in writing high-performing code
• Find out more about data-parallel or task-parallel development and also about the combination of both
• Understand and exploit the underlying hardware features like processor registers and caches that run potentially tens of thousands of threads across the processors

In Detail

OpenCL (Open Computing Language) is the first royalty-free standard for cross platform, parallel programming of modern processors found in personal computers, servers, mobiles, and embedded devices. OpenCL greatly improves speed and responsiveness for a wide spectrum of applications in numerous market categories, from gaming and entertainment to scientific and medical software. OpenCL has proved itself to be versatile in that it now runs on not only operating systems like Windows and Linux powered by Intel and AMD processors, but also on low power chips like ARM, and it has also been adopted by processor manufacturers like ARM Corp, Vivante, and Altera, among others.

OpenCL Parallel Programming Development Cookbook was designed to be practical so that we achieve a good balance between theory and application. Learning to program in a parallel way is relatively easy, but to be able to take advantage of all of the resources available to you efficiently is quite different. You need to be shown not only application, but also the theory behind it.

This book is roughly in two parts, where the first part is the fundamentals of OpenCL parallel development and the second part is the various algorithms we will explore with you. Each part is packed with many code samples and illustrations to demonstrate various concepts. The first part is essential for a beginner to not only program in parallel, but also to think in parallel and become equipped with the mental model with which to tackle parallel programming. The second part consists of seven different algorithms that the author has identified; you will learn various parallel programming techniques that experts have used in the past 60 years that are applicable to OpenCL.

This book will demonstrate how you think in parallel by illustrating and demonstrating programming techniques like data partitioning, thread coarsening, register tiling, data pre-fetching, and algorithm transformation. These techniques are demonstrated in the seven algorithms you’ll be shown, from image processing and solving sparse linear systems to in-memory sorting.

OpenCL Parallel Programming Development Cookbook combines recipes, illustrations, code, and explanations to allow you to learn the essentials of parallel programming in OpenCL, and the author has added in enough math so that the readers understand the motivation and can also lay the foundation upon which they will begin their own exploration.

What you will learn from this book

• How to use OpenCL
• Understand data partitioning and transfers in OpenCL
• Understand OpenCL data types
• Learn about OpenCL functions including math, atomic, threading model, data transfer, and so on
• Develop a histogram in OpenCL
• Learn how to develop Sobel edge detection in OpenCL for image processing
• Develop the Matrix Multiplication and the Sparse Matrix Vector Multiplication in OpenCL
• Learn to develop Bitonic sort and Radix sort in OpenCL
• Develop n-body with OpenCL