Paralelizace ultrazvukových simulací pomocí akcelerátoru Intel Xeon Phi
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Simulácia šírenia ultrazvukových akustických vĺn má v dnešnej dobe široké praktické použitie. Jedným z nich je simulácia v reálnom tkanivovom prostredí, ktorá má dobré uplatnenie v medicíne. Jednou z aplikácií, ktoré sú na túto simuláciu určené, je k-Wave toolbox. Výpočtová náročnosť takýchto simulácii je veľmi veľká a preto sa vyvíjajú nové metódy pre jej zrýchlenie. V tejto diplomovej práci sme navrhli riešenie pre urýchlenie simulácie, založené na paralelizácii výpočtu na akceleračnej karte Intel Xeon Phi. Akcelerátor obsahuje vysoký počet jadier a extra-širokú vektorovú jednotku, a je preto ideálny na paralelizáciu a vektorizáciu. Implementácia využíva OpenMP verzie 4.0, ktorá prináša niektoré nové možnosti ako napríklad explicitnú vektorizáciu. Dosiahnuté výsledky boli namerané počas rozsiahlych experimentov.
Nowadays, the simulation of ultrasound acoustic waves has a wide range of practical usage. As one of them we can name the simulation in realistic tissue media, which is successfully used in medicine. There are several software applications dedicated to perform such simulations. k-Wave is one of them. The computational difficulty of the simulation itself is very high, and this leaves a space to explore new speed-up methods. In this master's thesis, we proposed a way to speed-up the simulation based on parallelization using Intel Xeon Phi accelerator. The accelerator contains large amount of cores and an extra-wide vector unit, and therefore, is ideal for purpose of parallelization and vectorization. The implementation is using OpenMP version 4.0, which brings some new options such as explicit vectorization. Results were measured during extensive experiments.
Nowadays, the simulation of ultrasound acoustic waves has a wide range of practical usage. As one of them we can name the simulation in realistic tissue media, which is successfully used in medicine. There are several software applications dedicated to perform such simulations. k-Wave is one of them. The computational difficulty of the simulation itself is very high, and this leaves a space to explore new speed-up methods. In this master's thesis, we proposed a way to speed-up the simulation based on parallelization using Intel Xeon Phi accelerator. The accelerator contains large amount of cores and an extra-wide vector unit, and therefore, is ideal for purpose of parallelization and vectorization. The implementation is using OpenMP version 4.0, which brings some new options such as explicit vectorization. Results were measured during extensive experiments.
Description
Citation
VRBENSKÝ, A. Paralelizace ultrazvukových simulací pomocí akcelerátoru Intel Xeon Phi [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2015.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inteligentní systémy
Comittee
doc. Ing. František Zbořil, CSc. (předseda)
prof. Ing. Miroslav Švéda, CSc. (místopředseda)
Ing. Michal Bidlo, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Milan Češka, CSc. (člen)
Prof. RNDr. Mária Lucká, Ph.D. (člen)
Mgr. Ing. Pavel Očenášek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2015-06-24
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B. Otázky u obhajoby: Jak velké zvýšení výkonu lze čekat při použití jiné implementace rychlé Fourierovy transformace? Bylo by možné koprocesor v této aplikaci efektivně využít i v offload módu, nejlépe při využití dvou karet Xeon Phi (s ohledem na nový superpočítač Salomon)?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení