Párhuzamos programozás GPU segítségével

Abstract

A szakdolgozatom témáját azért választottam, mert már korábban is használtam GPU-val gyorsított programokat. Video vágó, képszerkesztő és 3D képszerkesztő programok között egyre jobban népszerűbbé vált a párhuzamosítás és a videokártyák teljesítményének kihasználása. Nem sokkal ezek megjelenése után el kezdett érdekelni ezek működésének a háttere, hogy mégis hogyan valósítják meg, miben különbözik egy párhuzamosított program egy sima kódtól. Laptop vásárlásnál is fő szempont volt, hogy NVIDIA videokártyával rendelkezzen, hiszen ez a legelterjedtebb a párhuzamosítási eszközök között. Egy ideig nem is tudtam, hogy mit fogok választani szakdolgozatnak, mert a diploma munka listából egyik téma se fogott meg igazán. Mikor megismerkedtem a CUDA programozással tudtam, hogy ezt a témát szeretném elfogadtatni valamelyik tanárral. Miután Dr. Szabó István Tanár Úr beleegyezett, hogy választhatom ezt a témát nála, nem sokkal később a részleteket is megbeszéltük. Sok féle programozási problémát lehet párhuzamosítani, de mi a hővezetés és hőátadás szimulálását választottuk. Az oka az volt, hogy ez egy olyan probléma, amit viszonylag könnyen meg lehet valósítani, mégis nagy számítás igényű, és a gyakorlatban is jól fel lehet használni. Bár a szakdolgozat az épületek falainak hővezetésére korlátozódik, sok más hővezetéssel kapcsolatos problémákra is át lehet ültetni. A szakdolgozat két fő részre osztható. Lényegi része a párhuzamos programozás GPU segítségével. Ez egy hővezetés és hőátadási szimuláció által van bemutatva. A gyorsaság demonstrálására és ellenőrzés szempontjából két program lett megírva, egy CPU-ra és egy pedig GPU-ra. Hogy viszonylag egyenlő eséllyel induljon a két program, mindkettő kihasználja a párhuzamosítás előnyeit.