Modelo BSP em Placas Gráficas

Resumo

Neste documento é apresentada uma proposta em um tópico específico de Computação de Alto Desempenho em Ciências da Computação. As GPUs foram inicialmente construídas para computação gráfica, no entanto, os dispositivos GPU de hoje são capazes de desempenhar melhor alguns processos paralelos do que as CPUs multinúcleo ou supercomputadores, devido a sua intrínseca arquitetura paralela de hardware. Há cerca de cinco anos, emergentes interfaces de programação de aplicativos (APIs) e linguagens de programação introduziram o conceito de Propósito Geral em GPU ou GPGPU. Pesquisadores da área criam aplicações com um alto nível de paralelismo de dados e tarefas que são capazes de rodar tanto em CPUs e GPUs. O modelo BSP (Bulk Synchronous Parallel) é um modelo de ponte para computação em paralelo introduzido por Valiant em 1990. As propriedades da interligação da rede são capturados por alguns parâmetros da arquitetura para o modelo de BSP em um algoritmo paralelo. No entanto, algoritmos executados em ambientes massivamente paralelos podem enfrentar vários inconvenientes. Os problemas podem surgir, por exemplo, devido ao equilíbrio da carga ou a latência de comunicação. O objetivo geral deste projeto irá se o desenvolvimento de modelos para executar eficientemente algoritmos com o modelo BSP em placas gráficas e será focado na avaliação e caracterização dos principais problemas que podem afetar negativamente a implementação de eficientes algoritmos BSP em GPUs. Os algoritmos implementados com base nos modelos propostos serão projetados para arquiteturas massivamente paralelas, tais como clusters de computadores, sistemas multicore, infra-estruturas grid, e em particular para supercomputadores com GPUs.