异构处理器OpenCL编程导论 邓仰东, 朱茂华, 刘春峰 机械工业出版社【正版保证】 电子书 pdf 百度云 下载 epub 2025 免费 mobi 在线

本书系统讲解了GPU体系结构和OpenCL编程。全书分为14章：～3章主要讲解GPU的体系结构与编程；第4～7章主要讲解OpenCL的语法与常用的API；第8～13章主要用实例的方式讲解OpenCL编程；4章则从案例出发，以项目的方式讲解HSA的实现。

推荐序

前言

章GPU计算的发展历程

1.1计算机图形学的发展

1.2图形流水线

1.3GPU的发展过程

1.4GPU通用计算的发展历程

参考文献

第2章现代图形处理器的体系结构

2.1计算机体系结构基础

2.2GPU的设计思想

2.3NVIDIA图形处理器

2.3.1总体体系结构

2.3.2流多处理器

2.3.3流多处理器的扩展

2.3.4存储器

24AMD Graphics CoreNext图形

处理器体系结构

2.4.1GCN计算单元

2.4.2GCN缓存

2.4.3GCNGPU

2.5Imagination Power VR移动图形处理器体系结构

参考文献

第3章异构系统体系结构和

融合处理器

3.1HSA基本概念

3.2异构系统体系结构存储器模型

3.2.1虚拟存储器的地址空间

3.2.2缓存一致性

3.2.3内存一致性

3.3异构任务队列式调度机制

3.4任务抢占和内容切换

3.5HSA中间语言

3.6AMD的HSA硬件

习题

参考文献

第4章OpenCL基本概念

4.1OpenCL程序的工作流程

4.2OpenCL平台与设备

4.3上下文、命令队列、kernel函数

4.4存储对象

4.5HelloWorld例程

习题

参考文献

第5章OpenCL并行编程基础

5.1并行线程组织

5.2OpenCL存储器模型

5.3数据类型

5.4运算符

5.5函数

5.6矢量相加例程

5.7矩阵相乘的OpenCL例程

5.7.1矩阵相乘OpenCL代码

5.7.2矩阵相乘分块计算的OpenCL代码

5.7.3提高计算密度的分块矩阵相乘

5.7.4使用矢量计算的分块矩阵

相乘

习题

参考文献

第6章OpenCL事件和队列

6.1命令、命令队列和事件

6.2事件的定义和基本用法

6.3事件对象与用户事件

6.4双设备队列管理例程

6.5使用事件进行性能剖析例程

习题

参考文献

第7章OpenCL2.0高级特征

7.1共享虚拟存储器

7.1.1粗粒度缓冲区共享虚拟存储器

7.1.2细粒度缓冲区共享虚拟存储器

7.1.3细粒度系统级共享虚拟存储器

7.2管道

7.3嵌套并行

7.4工作组函数

7.5通用地址空间

习题

参考文献

第8章并行程序设计方法

8.1并行程序设计的复杂性

8.2程序性能剖析

8.2.1程序执行时间

8.2.2程序性能剖析的概念

8.2.3使用gprof剖析程序性能

8.2.4解读性能剖析结果

8.3寻找并行性

8.3.1可行性分析

8.3.2数据依赖性

8.4并行化实例

8.4.1顺序逻辑仿真算法

8.4.2同步并行逻辑仿真

8.4.3保守型并行逻辑仿真

8.5并行化设计方法学

8.6降低并行程序的开发难度

习题

参考文献和深入阅读

第9章N体问题

9.1串行算法

9.2GPU端OpenCL程序

9.3CPU端OpenCL程序

9.4双GPU的OpenCL程序

习题

参考文献

0章归约问题

10.1直观并行归约算法

10.2减少闲置线程

10.3改进局部内存访问

10.4避免内存访问冲突

10.5减少同步操作

10.6优化顺序和并行工作比例

习题

参考文献

1章快速傅里叶变换

11.1傅里叶变换原理

11.2快速傅里叶变换算法

11.3简化基—2FFT算法内核

11.4通用基—2FFT算法内核

11.4.1Twiddle因子

11.4.2数据访问模式

11.4.364点FFT

习题

参考文献

2章稀疏矩阵——向量积

12.1稀疏矩阵数据格式

12.2对角稀疏矩阵

12.3COO格式稀疏矩阵

12.4CSR格式稀疏矩阵

12.5ELL格式稀疏矩阵

习题

参考文献

3章直方图

13.1直方图的计算

13.2简单的并行直方图计算

13.3数据值范围较小情形下的直方图算法

13.4数据值范围较大情形下的加权直方图算法

习题

参考文献

4章光线追踪算法的OpenCL实现

14.1光线追踪算法综述

14.2光线追踪流水线解析

14.3OpenCL光线追踪程序

14.3.1代码框架

14.3.2主机端代码及详解

14.3.3设备端代码及详解

参考文献

邓仰东，2006年获得卡内基·梅隆大学计算机工程博士学位，现在是清华大学软件学院副教授，知名集成电路计算机辅助设计和图形处理器通用计算专家，被誉为“GPU通用计算技术的先行者”。

朱茂华，加州大学圣塔芭芭拉分校计算机科学系博士候选人，研究方向包括计算机体系结构和机器学习算法。

刘春峰，慕尼黑工业大学电机和计算机工程系博士候选人，研究方向包括生物芯片和计算机辅助设计。

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书籍介绍

图形处理器已经成为机器学习、图形显示和科学计算等领域的核心计算工具，本书系统地讲述具有跨平台兼容能力的图形处理器通用计算编程语言—OpenCL。在介绍图形处理器体系结构和编程思想的基础上，提供一组经典计算问题的编程实例，帮助读者快速提高针对图形处理器通用计算的编程能力，并且养成并行思维习惯。

本书适用于具有计算机编程基础的初学者、准备开展图形处理器计算的程序员和计算机、软件工程以及相关专业的高年级本科生与研究生。

本书特色：

本书结合硬件，系统诠释了异构计算的概念。

本书提供一组针对常见数据的并行计算模式代表性算法，读者可以使用这些模型编写复杂异构计算应用程序。

本书给出结合高性能计算和物理真实渲染的光线追踪应用程序，淋漓尽致地展现了图形处理器的运算潜力。

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