OpenCL – mit Grafikkarten rechnen statt zocken

Mit der immer weiter wachsenden Leistungsfähigkeit von Grafikprozessoren
öffnete sich ein breites Einsatzfeld, zunächst im wissenschaftlichen Bereich,
später auch für Desktop-Anwendung. Der entscheidende Schritt war dabei die
Einführung von universell programmierbaren Shadern und die Bereitstellung
eines Frameworks, das den Programmierer bei der Entwicklung von Anwendungen
für Grafikprozessoren unterstützt.

Im Dezember 2008 Jahres wurde der hersteller- und plattformübergreifende
Standard OpenCL verabschiedet, der bereits erste Implementierungen durch die
Grafikkartenhersteller AMD und Nvidia, durch Apple und durch IBM gefunden hat.
Der Vortrag wird das Kozept, auf das OpenCL-Programme aufbauen, vorstellen und
eine kleine Einführung in die Grafikprogrammierung geben.

Ein OpenCL-Programm gliedert sich grundsätzlich in zwei Teile: ein Teil, der
auf der CPU ausgeführt wird und ein Teil, der auf dem Grafikprozessor (GPU)
ausgeführt wird. Aufgrund der extrem hohen Parallelität der Grafikprozessoren
werden eine Vielzahl von Threads gestartet. Im Vortrag wird erläutert, wie man
diese handhabt und welche Einschränkungen zu beachten sind. Ebenso wird
erklärt, wie CPU- und GPU-Teil miteinander kommunizieren und wie Daten in den
Grafikspeicher kopiert werden.

Nicht fehlen darf natürlich auch eine Diskussion der Fragen, welche Art von
Algorithmen überhaupt für die Implementierung auf Grafikprozessoren geeignet
ist, und welche Kriterien bei der Optimierung des Programms wichtig sind.

Zum Verständnis des Vortrages sind Programmierkenntnisse erforderlich, die
Programmbeispiele werden in C sein. Ebenfalls hilfreich sind grundlegende
Kenntnisse im nebenläufigen Programmieren (z. B. mit PThread oder OpenMP).

WWW-Seite zum OpenCL-Standard: http://www.khronos.org/opencl/