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Título
Integración de HIP/ROCm en un modelo de programación paralela heterogénea
Autor
Director o Tutor
Año del Documento
2023
Titulación
Grado en Ingeniería Informática
Resumen
Actualmente, las nuevas plataformas computacionales son cada vez más heterogéneas y
paralelas, formadas a partir de diferentes tipos de dispositivos que se combinan e interconectan
para formar sistemas cada vez más grandes y complejos. Esta tendencia la podemos observar en
la lista TOP500, que recoge los 500 supercomputadores más potentes del mundo.
Por tanto, es muy relevante proveer a los programadores de herramientas de programación que
puedan aprovechar unidades de cómputo altamente especializadas en sistemas heterogéneos, con
flexibilidad para adaptarse al nivel de escala de la aplicación y la plataforma. La integración de
estos dispositivos en un entorno de cómputo paralelo plantea desafíos complejos en términos de
portabilidad y rendimiento. Diferentes propuestas de modelos de programación y compilación
para sistemas heterogéneos se están formalizando y llevando a la práctica. Por ejemplo, Kokkos,
HPX, Raja o el estándar SYCL con sus implementaciones prácticas. Sin embargo, estas
soluciones tienen a día de hoy carencias para conseguir implementaciones eficientes de programas
que utilicen simultáneamente diferentes tipos de dispositivos.
Controllers es un modelo de programación heterogéneo desarrollado por el Grupo de
Investigación Trasgo del Departamento de Informática de la Universidad de Valladolid que
permite la portabilidad entre diferentes dispositivos (FPGAs, GPUs, CPUs y aceleradores Xeon
Phi). El sistema actual da soporte a las tarjetas gráficas AMD mediante OpenCL (Open
Computing Language), API de propósito general, diseñada para poder ser utilizada en una
variedad de dispositivos, lo que implica un nivel de abstracción añadido que podría impedir
explotar el potencial específico de los dispositivos.
Este proyecto propone realizar un mantenimiento preventivo y perfectivo del sistema Controllers
para dar soporte a las tarjetas gráficas AMD mediante la integración de la tecnología
HIP/ROCm. ROCm está mantenido actualmente por AMD, por lo que se prevé que esté
optimizada para sus dispositivos, ofrezca un mejor rendimiento y una mayor compatibilidad.
Adenás se propone la realización de un estudio experimental para medir su eficacia. Nowadays, new computing platforms are becoming increasingly heterogeneous and parallel,
made up of different types of devices that combine and interconnect to form ever larger and
more complex systems. This trend can be seen in the TOP500 list of the 500 most powerful
supercomputers in the world.
Therefore, it is very relevant to provide programmers with programming tools that can leverage
highly specialised computing units in heterogeneous systems, with the flexibility to adapt to the
scale level of the application and platform. The integration of these devices in a parallel
computing environment presents complex challenges in terms of portability and performance.
Different proposals for programming and compilation models for heterogeneous systems are
being formalised and implemented. For example, Kokkos, HPX, Raja or the SYCL standard
with its practical implementations. However, these solutions still have shortcomings in achieving
efficient implementations of programs that simultaneously use different types of devices.
Controllers is a heterogeneous programming model developed by the Trasgo Research Group of
the Computer Science Department of the University of Valladolid that allows portability
between different devices (FPGAs, GPUs, CPUs and Xeon Phi accelerators). The current system
supports AMD graphics cards through OpenCL (Open Computing Language), a general purpose
API, designed to be used in a variety of devices, which implies an added level of abstraction that
could prevent exploiting the specific potential of the devices.
This project proposes to perform preventive and perfective maintenance of the Controllers
system to support AMD graphics cards by integrating HIP/ROCm technology. ROCm is
currently maintained by AMD and is therefore expected to be optimised for their devices,
offering improved performance and better compatibility. In addition, an experimental study is
proposed to measure its efficiency.
Palabras Clave
Programación heterogénea
GPUs
Controllers
Departamento
Departamento de Informática (Arquitectura y Tecnología de Computadores, Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial, Lenguajes y Sistemas Informáticos)
Idioma
spa
Derechos
openAccess
Aparece en las colecciones
- Trabajos Fin de Grado UVa [28700]
Ficheros en el ítem
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