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高级OpenCL培训课程

OpenCL培训课程

授课大纲：

Ⅰ理论部分

第1 概述

高性能计算的意义；能够解决的科学和工程问题；历史和发展前景。

高性能计算硬件体系结构介绍；集群系统结构、特点和编程； GPU的结构、特点和编程。

第2 GPU架构与GPGPU

GPU的历史发展与硬件架构的核心变化。

第3 openCL

四个模型：平台模型、存储器模型、执行模型以及编程模型。

第4 openCL 编程1

在程序中使用OpenCL编程大致可分为6个步骤：

1. 查找支持OpenCL的硬件设备(Device)，并创建上下文(Context)

2. 创建命令队列(Command Queue)及包含了内核的程序(Program)；如果该程序是源代码，则还需进行在线编译。

3. 创建程序执行过程中需要的内存对象(Buffer)及图像对象(Image Object)，并初始化

4. 创建内核对象（可理解为Kernel中的函数）并设置其所需参数

5. 设置内核的索引空间(NDRange)并执行内核。其中NDRange通过全局尺寸(GlobalSize)和工作包尺寸(WorkGroup)来进行管理。

6. 将运行的结果拷贝回主机(Host)内存。

第5 openCL 编程2

内存管理模块与内核模块等。

第6 GPU程序举例

GPU开发环境的安装和配置，矢量相加与矩阵相乘。

第7 openCL程序优化

数据传输的优化，内存访问的优化和计算及控制流优化。

Ⅱ实验部分

实验	教学内容及要求
1	GPU环境建立
2	编写矢量相加的程序
3	编写矩阵相乘的程序
4	矩阵相乘算法优化
5	基于GPU加速的Matlab程序设计

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