基于CUDA架構的高性能圖像處理程序設計.pdf

1、高性能計算，又稱超級計算，是指在短時間內完成更多的數(shù)據(jù)計算量，以完成更多的計算任務。云計算是近年來逐漸興起的一種并行的分布式計算應用的概念與模式，其實現(xiàn)方式是將大量的計算資源通過網(wǎng)絡連接到一起，構成一個具有強大的計算能力和并行處理能力的計算資源池，從而向用戶提供高性能計算服務。從本質上看，云計算是為了實現(xiàn)高性能計算而產(chǎn)生的一種新的處理模式。由此可見，高性能計算的應用廣泛，形式日新月異，對其研究具有重要的理論與現(xiàn)實意義。
　　由于G

2、PU具有強大的計算能力，并且發(fā)展迅速，使其應用于通用的高性能計算，成為了一種必然的結果。CUDA是由美國NVIDIA公司為其生產(chǎn)的GPU產(chǎn)品開發(fā)的通用計算程序與硬件計算資源之間交互的接口。CUDA架構用于實現(xiàn)GPU設備的通用計算應用，具有高并行性、高帶寬、性價比高、易于編程等優(yōu)勢。基于這些優(yōu)勢，基于CUDA的高性能計算，成為近年來學界研究的重點，在應用上得到了快速的發(fā)展。
　　雖然CUDA具有如上所述的諸多優(yōu)勢，但是，其仍然有許多

3、局限性，例如，CUDA對多分支和并行化低的應用程序執(zhí)行效率不高，不適合整型數(shù)據(jù)運算，對處理的任務的細分程度及方式直接影響到CUDA應用程序的性能，并且，編程語言語法的特異性也限制了CUDA在通用高性能計算領域的應用。
　　為了克服基于CUDA架構的高性能計算在實際應用中存在的問題，從產(chǎn)品應用的角度出發(fā)，重點研究了對圖像處理任務的并行化分解，并從控制任務與計算任務分離以及存儲器優(yōu)化的角度對應用程序進行了優(yōu)化，以適應CUDA架構實現(xiàn)高