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Publicação

rOpenCL: uma ferramenta para acesso de aplicações heterogéneas a co-processadores remotos

datacite.subject.fosEngenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informáticapt_PT
dc.contributor.advisorRufino, José
dc.contributor.authorAlves, Rui
dc.date.accessioned2021-02-04T15:54:50Z
dc.date.available2021-02-04T15:54:50Z
dc.date.issued2020
dc.date.submitted2019
dc.description.abstractHá cerca de uma década, o panorama da arquitetura dos sistemas de computação registou um salto evolutivo, com o aparecimento de sistemas heterogéneos. Nestes sistemas, à unidade central de processamento (CPU), talhada para uso genérico, juntaram-se dispositivos co-processadores, como GPUs e FPGAs, de diferentes arquiteturas. Originalmente concebidos para fins muito específicos (como processamento gráfico ou de sinal), estes coprocessadores passaram a ser vistos como elementos auxiliares de processamento, capazes de acelerar a execução de aplicações computacionalmente exigentes. Para permitir a exploração eficiente de sistemas heterogéneos, e garantir portabilidade do código, definiram-se standards abertos, como o OpenCL, suportando co-processadores de virtualmente qualquer tipo. Noutros casos, passaram a existir frameworks proprietárias, orientadas a dispositivos de fabricantes específicos, como a framework CUDA para GPUs da NVIDIA. Comum a todas estas abordagens é o facto de, originalmente, apenas preverem a utilização de co-processadores locais, ligados a um único sistema hospedeiro, não possibilitando a exploração de aceleradores ligados a outros sistemas, acessíveis via rede, limitando assim o potencial de aceleração das aplicações. O trabalho desenvolvido nesta dissertação dá resposta a esta limitação. Consistiu na criação do remote OpenCL (rOpenCL), middleware e serviços que, em conjunto, permitem que uma aplicação OpenCL (mesmo pré-compilada), explore de forma transparente e eficiente o conjunto de aceleradores disponíveis num ambiente distribuído de sistemas Linux, recorrendo a comunicação portável assente em sockets BSD. A abordagem é validada recorrendo a benchmarks OpenCL de referência, que provam a conformidade do rOpenCL com a especificação OpenCL 1.2, bem como a robustez e escalabilidade da implementação.pt_PT
dc.description.abstractAbout a decade ago, the landscape of computer systems architecture registered an evolutionary leap, with the appearance of heterogeneous systems. In these systems, the central processing unit (CPU), designed for generic use, was joined by co-processor devices, such as GPUS and FPGAS, of different architectures. Originally designed for very specific purposes (such as graphic or signal processing), these co-processors came to be seen as auxiliary processing elements, capable of accelerating the execution of computationally demanding applications. To allow efficient exploitation of heterogeneous systems, and to ensure portability of code, open standards were defined, such as OpenCL, supporting coprocessors of virtually any type. In other cases, there have been proprietary frameworks oriented to devices from specific manufacturers, such as the CUDA framework for NVIDIA GPUs. Common to all these approaches is that they originally only provide for the use of local co-processors, which are connected to a single host system, and do not allow the exploitation of accelerators connected to other systems, accessible via the network, thereby limiting the potential for application acceleration. The work developed in this dissertation responds to this limitation. It consisted of the creation of remote OpenCL (rOpenCL), middleware and services that allow an OpenCL application (even pre-compiled) to transparently and efficiently explore the set of accelerators available en
dc.identifier.tid202605108pt_PT
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10198/23222
dc.language.isoporpt_PT
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/pt_PT
dc.subjectOpenCLpt_PT
dc.subjectSocketspt_PT
dc.subjectCpt_PT
dc.subjectSistemas heterogéneospt_PT
dc.subjectSistemas distribuídospt_PT
dc.titlerOpenCL: uma ferramenta para acesso de aplicações heterogéneas a co-processadores remotospt_PT
dc.typemaster thesis
dspace.entity.typePublication
person.familyNameAlves
person.givenNameRui
person.identifier.ciencia-idA716-1D09-38A0
person.identifier.orcid0000-0003-4128-8779
person.identifier.scopus-author-id57219876713
rcaap.rightsopenAccesspt_PT
rcaap.typemasterThesispt_PT
relation.isAuthorOfPublication59025c90-9178-412c-ae43-fe1a6122c72a
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thesis.degree.nameSistemas de Informaçãopt_PT

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