OpenCL을 이용한 초음파 빔포밍 설계 및 다중 매니코어 플랫폼 상의 성능 비교 평가 :Ultrasound beamforming design using OpenCL and its performance evaluation and comparison on multiple manycore platforms

박하나

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박하나 (한림대학교, 한림대학교 대학원)

발행연도: 2014

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2014

OpenCL을 이용한 초음파 빔포밍 설계 및 CUDA 성능비교

박하나 , 이정근 대한전자공학회 학술대회 2014.06 학술대회자료

OpenCL을 이용한 초음파 빔포밍 설계 및 다중 매니코어 플랫폼 상의 성능 비교 평가

박하나 컴퓨터공학과 2014.01 학위논문

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최근 고성능의 매니코어 플랫폼은 크게 Manycore CPU와 Manycore GPU 구조로 구분되며, GPU 구조의 경우 Nvidia 사의 GPU와 AMD 사의 GPU가 상이한 구조하에 주류를 이루면서 발전하고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 다수의 Manycore Platform 상의 병렬 응용 소프트웨어의 코드 실행에 성능을 평가하고 분석함으로써 현존 하는 다수의 이기종 Manycore Platform의 성능 특성을 이해하고자 한다.
Manycore GPU 사용을 위해 크로노스 그룹(Khronos Group)에서 개발 및 관리하는 OpenCL을 이용하며 OpenCL을 통해 빔포밍(Beamforming) 코드를 구현하고 Nvidia 사의 GPU와 AMD 사의 GPU 각각의 성능 측정 및 비교한다. 또한 Nvidia 사의 GPU에서만 동작하도록 개발된 CUDA를 이용하여 자사 GPU, OpenCL과의 성능 측정 비교를 하며 OpenCL과 CUDA 그리고 초음파에 대해 이해하고 연구한다.

I. 서 론 1
II. 관련 연구 3
1. CPU와 GPU 3
1) CPU 3
2) GPU 4
2. Manycore Platform에 대한 소개 및 비교 6
1) Manycore 소개 6
2) Manycore CPU 구조 7
3) Manycore GPU 구조 8
(1) Nvidia 계열 8
(2) AMD 계열 10
3. Parallel Computing 언어 12
1) 병렬 프로그래밍 언어의 역사 12
2) 에너지 소모 측정 13
3) OpenCL 13
4) CUDA 22
5) OpenCL과 CUDA 용어 비교 25
4. OpenCL과 CUDA의 성능 비교 27
5. GPU 성능 측정 30
6. 초음파 진단기 기술 31
III. 초음파 빔포밍(Beamforming) 32
IV. OpenCL을 이용한 고성능 초음파 빔포밍(Beamforming) 구현 36
1) OpenCL 빔포밍 호스트 프로그램 36
2) OpenCL 빔포밍 커널 프로그램 39
3) OpenCL 에러(Error) 코드 47
V. 성능 평가 및 비교 50
1. 실험 방법 50
2. 실험 설계 51
3. 실험 결과 56
VI. 결론 및 향후 연구 62
참고문헌 64
감사의 말씀 66
Abstract 67

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