基本情報

• AMD/ATi社のGPUをプログラムするための環境のひとつがCALである
• 仮想的なアセンブラによりGPUで実行するためのプログラムを作成できる
• SDK ​http://developer.amd.com/gpu/ATIStreamSDK/Pages/default.aspx

RV770の基本

• RV770アーキテクチャのGPUチップは、Radeon HD4850, HD4870として売られているボードに搭載されている。

• 二つのボードの違いは、動作クロックとメモリインターフェイス

• Shader Processorが800個搭載されており、それぞれが単精度でMultiply-Addが可能なprocessorである。実際には、単純に単精度演算ができるprocessor(Stream Core)が4個と関数演算もできるprocessor(T-Stream Core)が一緒になって、128 bitレジスタをもつ5 wayのVLIW processor(Thread Processor)になっているらしい。さらに、このTPが10組(Stream Processor?)でメモリを共有している(Local Data Store)と思われる。

• 以上のことから単精度での理論性能は以下の式で計算される：

   単精度性能 = (Number of TP) * 5 (ways) * 2 (FP ops) * clock (MHz) = X MFLOPS
  

• 倍精度については、生成されたR770のアセンブラソースを見ると：
  • 加算はStream Coreを2個利用
  • 乗算はStream Coreを4個利用
  • 除算は単精度の初期値をつかってどうにか

のように実行されるようだ。結果的に倍精度加算の性能は単精度性能の1/5となり、乗算は1/10になる。

• 性能まとめ表

board	arch	clock	memory	SPの数	単精度性能	倍精度加算性能	倍精度乗算性能
HD4850	RV770	650 MHz	DDR3	800	1040 GFLOPS	208 GFLOPS	104 GFLOPS
HD4870	RV770	750 MHz	DDR5	800	1200 GFLOPS	240 GFLOPS	120 GFLOPS

x2のボードは単純に2倍の性能

Linuxにおける利用方法

• Ubuntuにインストール : Ubuntu 8.04 LTSへインストール

CALプログラムの基本

以下は2008年度卒研用に中里が作成したものである。SDKのバージョンが1.2.1betaの時点での情報である。 利用しているGPUボードは、HD4850 512MBのもの。HD4870 1GBのボードでも同様に利用できている。

• CALを説明したプレゼンファイル(2008年8月作成) : CAL200808.pdf​ (Ubuntuで見ると字がずれます)
• CALプログラミング(0) : 準備
• CALプログラミング(1) : 簡単なプログラム
• CALプログラミング(2) : 簡単なプログラムの拡張
• CALプログラミング(3) : ループとデータの読み込み
• CALプログラミング(4) : ２次元配列
• CALプログラミング(5)? : 倍精度

preliminary results

one interaction 20 FP ops