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图形处理器已经成为机器学习、图形显示和科学计算等领域的核心计算工具，本书系统地讲述具有跨平台兼容能力的图形处理器通用计算编程语言—OpenCL。在介绍图形处理器体系结构和编程思想的基础上，提供一组经典计算问题的编程实例，帮助读者快速提高针对图形处理器通用计算的编程能力，并且养成并行思维习惯。

本书适用于具有计算机编程基础的初学者、准备开展图形处理器计算的程序员和计算机、软件工程以及相关专业的高年级本科生与研究生。

本书特色：

本书结合硬件，系统诠释了异构计算的概念。

本书提供一组针对常见数据的并行计算模式代表性算法，读者可以使用这些模型编写复杂异构计算应用程序。

本书给出结合高性能计算和物理真实渲染的光线追踪应用程序，淋漓尽致地展现了图形处理器的运算潜力。

本书系统讲解了GPU体系结构和OpenCL编程。全书分为14章：第1～3章主要讲解GPU的体系结构与编程；第4～7章主要讲解OpenCL的语法与常用的API；第8～13章主要用实例的方式讲解OpenCL编程；第14章则从案例出发，以项目的方式讲解HSA的实现。

推荐序

前言

第1章GPU计算的发展历程 l

1.1计算机图形学的发展 2

1.2图形流水线 6

1.3 GPU的发展过程 8

1.4 GPU通用计算的发展历程 15

参考文献 18

第2章现代图形处理器的体系结构 20

2.1计算机体系结构基础 2l

2.2 GPU的设计思想 23

2.3 NVIDIA图形处理器 25

2.3.1总体体系结构 _26

2.3.2流多处理器 29

2.3.3流多处理器的扩展 31

2.3.4存储器 34

2-4 AMD Graphics Core Next图形

处理器体系结构 37

2.4.1 GCN计算单元 38

2.4.2 GCN缓存 40

2.4.3 GCN GPU 41

2.5 ImaginationPowerVR移动图形

处理器体系结构 一42

参考文献 _44

第3章异构系统体系结构和

融合处理器 45

3.1 HSA基本概念 47

3.2异构系统体系结构存储器

模型 50

3.2.1虚拟存储器的地址空间 ‘51

3.2.2缓存一致性 52

3.2.3内存一致性 53

3.3异构任务队列式调度

机制 54

3.4任务抢占和内容切换 57

3.5 HSA中间语言 57

3.6 AMD的HSA硬件 一60

习题 62

参考文献 63

第4章OpenCL基本概念 64

4.1 0penCL程序的工作流程 64

4.2 0penCL平台与设备 65

4.3上下文、命令队列、kernel

函数 70

4.4存储对象 72

4.5 Hello World例程 73

习题 82

参考文献 82

第5章0penCL并行编程基础83

第6章0penCL事件和队列108

第7章0penCL2.0高级特征119

第8章并行程序设计方法134

第9章N体问题152

第10章归约问题165

第11章快速傅里叶变换178

第12章稀疏矩阵---向量积191

第13章直方图208

第14章光线追踪算法的0penCL实现214

参考文献237

邓仰东　2006年获得卡内基·梅隆大学计算机工程博士学位，现在是清华大学软件学院副教授，知名集成电路计算机辅助设计和图形处理器通用计算专家，被誉为“GPU通用计算技术的先行者”。

朱茂华　加州大学圣塔芭芭拉分校计算机科学系博士候选人，研究方向包括计算机体系结构和机器学习算法。

刘春峰　慕尼黑工业大学电机和计算机工程系博士候选人，研究方向包括生物芯片和计算机辅助设计。

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书籍介绍

图形处理器已经成为机器学习、图形显示和科学计算等领域的核心计算工具，本书系统地讲述具有跨平台兼容能力的图形处理器通用计算编程语言—OpenCL。在介绍图形处理器体系结构和编程思想的基础上，提供一组经典计算问题的编程实例，帮助读者快速提高针对图形处理器通用计算的编程能力，并且养成并行思维习惯。

本书适用于具有计算机编程基础的初学者、准备开展图形处理器计算的程序员和计算机、软件工程以及相关专业的高年级本科生与研究生。

本书特色：

本书结合硬件，系统诠释了异构计算的概念。

本书提供一组针对常见数据的并行计算模式代表性算法，读者可以使用这些模型编写复杂异构计算应用程序。

本书给出结合高性能计算和物理真实渲染的光线追踪应用程序，淋漓尽致地展现了图形处理器的运算潜力。

本书系统讲解了GPU体系结构和OpenCL编程。全书分为14章：第1～3章主要讲解GPU的体系结构与编程；第4～7章主要讲解OpenCL的语法与常用的API；第8～13章主要用实例的方式讲解OpenCL编程；第14章则从案例出发，以项目的方式讲解HSA的实现。