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GP-GPU

Exposicion Graficas por computadora
by

Samuel Salazar

on 8 October 2013

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Transcript of GP-GPU

GPGPUS NVIDIA/ATI
GPGPU
Por sus siglas, General-Purpose Computing on Graphics Processing Units es un concepto reciente dentro de informática que trata de estudiar y aprovechar las capacidades de cómputo de una GPU.
La tarea del diseñador de algoritmos GPGPU consiste en adaptar los accesos a memoria y las estructuras de datos a las características de la GPU.
Herramientas para Programación
Lenguaje ensamblador
Lenguajes específicos para aplicaciones gráficas usando la GPU, como GLSL, Cg o HLSL.
BrookGPU, desarrollada en la Universidad de Stanford, consistente en una extensión a ANSI C
Sh, una extensión de C++ para meta programación con una implementación automática en la GPU.
CUDA, de NVidia, una extensión de C
OpenCL
Un poco de historia
Las modernas GPU son descendientes de los chips gráficos monolíticos de finales de la década de 1970 y 1980.
2005: ATI Implanta junto a Microsoft la tarjeta gráfica ATI Xenos para la videoconsola XBOX 360. Es la primera GPU en usar arquitectura de Shaders unificados.

2006: ATI fue es comprada por el fabricante de procesadores AMD.

Esparza Martinez Ana Paulina
Gutiérrez Rivera Octavio Vicente
Mares Hernandez Javier Emmanuel
Ramírez Arellano Mariana
Ramirez Loma María del Rosario Belen
Salazar Villanueva Samuel Alejandro
GPU
Una GPU es un procesador diseñado para los cómputos implicados en la generación de gráficos 3D interactivos.
Algunas de sus características se consideran atractivas para su uso en aplicaciones fuera de los gráficos por computadora, especialmente en el ámbito científico y de simulación.
coprocesador ANTIC usado en el Atari 800 y el Atari 5200
1993: Jen-Hsun huang, Chris Malachowsky y Curtis Priem fundan Nvidia
1994: Nvidia forja su primera alianza estratégica con SGS-Thomson para fabricar el acelerador de interfaz gráfica de usuario en un único chip.
1985: ATI Se funda el 20 de agosto como “Array Technology Inc”.
1987: ATI Lanza al mercado la familia “EGA Wonder” y VESA Wonder” superando en potencia gráfica a las tarjetas convencionales.
1989: ATI Ayuda a establecer un estándar “VESA” en el sector gráfico.
1991: ATI Crea la familia de productos “Mach8” capaz de procesar gráficos independientemente de la Unidad Central de Procesamiento CPU.
1992: ATI evoluciona su chipset y saca el “Mach32” que integra la controladora y la aceleradora gráfica en un único chip.
1994: ATI Introdujo el “Mach64” que es reconocido como el primer chipset de aceleración de video en movimiento, tenía soporte de hardware para conversión del espacio de color YUV a RGB, y esto sirvió para proveer aceleración MPEG para PC.
1995: Nvidia lanza “NV1”, su primer producto. Contaba con un núcleo de gráficos en 2d y 3d basados en un mapeo de texturas cuadráticas. Y SEGA lanza “Virtua Figther”, que es el primer juego en 3d con los gráficos de Nvidia.
1996: ATI Desarrolló el primer chip con aceleración gráfica 3D al que llamó Rage
1997: Nvidia lanza “Riva 128”, primer procesador 3D de 128 bits.
1998: ATI Desarrolló el “Rage 128 GL” que soportaba OpenGL.
1999: Nvidia inventa la GPU e inicia el camino de reconfiguración del sector. Se introduce al mercado “GeForce 256” como la primera GPU del mundo. Nvidia define la GPU como “un procesador con un único chip que incorpora motores de transformación, iluminación, renderización y configuración y corte de triángulos de polígonos por segundo” Las GPU modernas procesan más de 2000 millones de polígonos x segundo.
2000: Nvidia Adquiere 3dfx, quien era una compañía pionera en gráficos 3D y se lanza GeForce2 Go, la primera GPU para portátiles del mundo.
2000: ATI adquiere ArtX líder en el desarrollo de chips gráficos de alto rendimiento.
2001: Se introduce “Nvidia GeForce3” la primera GPU programable del mercado, que permite crear efectos visuales personalizados.

2004: Se lanza la tecnología SLI, que permite que varias GPU se conecten entre sí y que la potencia de gráficos de una sola máquina aumente de forma radical. Además que de ayuda a la NASA a reconstruir el terreno de marte.

2004: A lo largo de este año y de los siguientes ATI ha desarrollado el R400 y R480 con la gama de Radeon X300, X500, X600, X700, X800, X850 y con el R500 la gama de Radeon X1300, X1600, X1800 y X1900, esta última se ha llegado a mejorar en velocidades de reloj de la GPU y de la memoria hasta la X1950 XTX, que es de las más altas de las tarjetas gráficas de hoy en día. Fue la primera tarjeta que utilizó las nuevas memorias GDDR 4.
2007: Se lanza la GPU “Tesla”. La potencia de computación que anteriormente estaba disponible en las supercomputadoras se torna ampliamente accesible para investigadores.
2008: Se lanza el procesador móvil “Tegra” que consume 30 veces menos energía que una típica PC portatíl.

2008: Se produce la comercialización de la tarjeta HD 3870 X2 con doble GPU incorporada y soporte HDMI.

2010: AMD elimina totalmente el nombre de ATi para pasar a ser AMD en todos sus productos.

2011: Se lanza “Tegra 2”, el primer procesador móvil de doble núcleo del mundo, a partir del cuál se construyen las primeras tables con Android.

2013: Se anuncia “Tegra 4”, el procesador móvil de cuatro núcleos más rápido del mundo, “Tegra 4i”, el primer procesador móvil LTE de 4G y se lanza “GeForce GTX TITAN” para jugadores, construida por el mismo ADN de la súper computadora No. 1 del mundo.

Impacto Tecnológico
Tecnología NVIDIA 3D VISION Surround
despliega la imagen en tres monitores 3D Full HD para ofrecer una experiencia de juego increíblemente realista.

Arquitectura CUDA
CUDA™ es una arquitectura de cálculo paralelo revolucionaria desarrollada por NVIDIA. Es una tecnología que transforma el funcionamiento del hardware y el software, ya que permite usar los numerosos núcleos del procesador gráfico para realizar cálculos matemáticos de propósito general y conseguir así un incremento extraordinario del rendimiento.

Maximus
Las estaciones de trabajo basadas en NVIDIA Maximus combinan la capacidad de visualización e interacción de las GPUs NVIDIA Quadro y la extraordinaria potencia de cálculo de las GPUs NVIDIA Tesla en un mismo sistema. Los coprocesadores Tesla realizan automáticamente las operaciones más pesadas, como es el renderizado de calidad fotográfica o el cálculo de las simulaciones de ingeniería. Esto deja libre a la CPU para lo que mejor sabe hacer: el procesamiento de E/S, la ejecución del sistema operativo y las operaciones multitarea, y permite a las GPUs Quadro dedicarse a facilitar el diseño interactivo con altos niveles de rendimiento y calidad.

Hybrid SLI
Combina las tarjetas gráficas NVIDIA® con las GPU de placa base NVIDIA para aprovechar toda la potencia de la tecnología SLI®. Hybrid SLI aumenta el rendimiento gráfico utilizando la tecnología GeForce® Boost y proporciona gestión inteligente de la energía mediante HybridPower™.

Tecnología Optimus
La tecnología NVIDIA® Optimus™ optimiza la duración de la batería para tener más horas de diversión sin perder el excepcional rendimiento gráfico que siempre esperas de NVIDIA.

PhysX
NVIDIA® PhysX™ es un potente motor de física que permite realizar en tiempo real los cálculos de física de los juegos de PC y consola más avanzados. El software de PhysX ha sido adoptado para la creación de más de 150 juegos, lo emplean más de 10.000 desarrolladores de todo el mundo y puede utilizarse para Playstation 3, Xbox 360, Wii y PC.
SLI
La tecnología NVIDIA® SLI™ constituye una revolución en el terreno de la escalabilidad ya que combina varias GPU en un mismo PC para producir un extraordinario aumento del rendimiento. Esta nueva fórmula aprovecha el mayor ancho de banda de la arquitectura del bus PCI Express™ e incorpora soluciones de hardware y software inteligentes que permiten a varias GPU trabajar de forma conjunta para ofrecer un rendimiento sin precedentes
Personajes importantes
Jen-Hsu Huang nació en Taipei, Taiwán, el 17 de febrero de 1963 es un emprendedor taiwanés. Huang se graduó de la Universidad Estatal de Oregón, y luego se mudó a California, en donde se graduó de la Universidad de Stanford. Es el co-fundador y actual presidente y director ejecutivo de la empresa especializada en el desarrollo de unidades de procesamiento gráfico NVIDIA.
Chris Malachowsky es un ingeniero eléctrico estadounidense, uno de los fundadores de la empresa informática gráfica Nvidia. Obtuvo una licenciatura en 1983 en ingeniería eléctrica de la Universidad de Florida y un grado de M.S. en 1986 Universidad de Santa Clara. En 2008, recibió el premio Alumno distinguido de Santa Clara University y recibió el premio Alumno distinguido de University of Florida College of Engineering en 2013. Temprano en su carrera, trabajó en Hewlett-Packard y Sun Microsystems. Él co-fundó Nvidia en abril de 1993 con Curtis Priem y Jen-Hsun Huang y sigue siendo un Vicepresidente Senior de ingeniería y operaciones
Curtis R. Priem es un científico informático norteamericano. Obtuvo una licenciatura en ingeniería eléctrica del Instituto Politécnico Rensselaer en 1982. Diseñó el primer procesador de gráficos para la PC, la IBM Professional Graphics Adapter. De 1986 a 1993, fue senior staff engineer en Sun Microsystems, donde desarrolló el chip gráfico GX. Fue cofundador de NVIDIA con Jen-Hsun Huang y Chris Malachowsky y su director técnico desde 1993 a 2003. Se retiró de NVIDIA en 2003.
En 1983, Intel hizo el 275 Video Graphics Controller Board MULTIMODULE ISBX, para los sistemas industriales basados en el estándar Multibus. La tarjeta se basa en el controlador gráfico Display 82720, y se aceleró el dibujo de líneas, arcos, rectángulos, y mapas de bits de caracteres. El framebuffer también se acelera a través de la carga a través de DMA. La junta fue diseñado para su uso con la línea de Intel de una sola tarjeta tarjetas plug-in para computadoras industriales Multibus.
Funciones Computacional

GPUs modernos utilizan la mayor parte de sus transistores para hacer cálculos relacionados con los gráficos por ordenador en 3D. Ellos fueron utilizados inicialmente para acelerar el trabajo intensivo de la memoria de mapeado de texturas y polígonos de representación, más tarde la adición de unidades para acelerar cálculos geométricos, tales como la rotación y la traducción de vértices en diferentes sistemas de coordenadas.


La mayoría de las GPU realizados desde 1995 admite el espacio de color y superposiciones de hardware YUV, importante para la reproducción de vídeo digital, y muchos GPU realizados desde 2000 también soporta MPEG primitivas tales como compensación de movimiento y iDCT. Este proceso de aceleración de hardware de descodificación de vídeo, donde las porciones del proceso de decodificación de vídeo y de vídeo de post-procesamiento se descargan para el hardware de la GPU, que comúnmente se conoce como "acelerado por la GPU decodificación de video", "GPU asistida de decodificación de video", "hardware acelerado por GPU decodificación de vídeo "o" asistida por hardware GPU de decodificación de vídeo ".
Integrantes del equipo:
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