KCI등재
Parallel Algorithm of Conjugate Gradient Solver using OpenGL Compute Shader
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학술지명
韓國컴퓨터情報學會論文誌(Journal of the Korea society of computer and information)
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발행연도
2021
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English
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KCI등재
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학술저널
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1-9(9쪽)
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OpenGL compute shader는 다른 shader 단계와 다르게 동작하며, 병렬로 모든 데이터를 계산하는 데 사용할 수 있다. 본 논문은 OpenGL compute shader에서 반복 켤레 기울기 방법을 통해 희소선형 시스템을 계산하기 위한 GPU 기반의 병렬 알고리즘 제안하였다. 제안된 희소 선형 해결 방법은 대칭인 양의 정부호 행렬과 같은 대형 선형 시스템을 해결하기 위해 사용된다. 본 논문은 이 알고리즘을 사용하여 매트릭스 형식이 다른 8가지 예제들에 대해서 CPU와 GPU를 기반으로 한 성능 비교 결과를 제공한다. 본 논문은 4가지 잘 알려져 있는 매트릭스 형식(Dense, COO, ELL and CSR)을 매트릭스 저장소를 사용하였다. 8개의 희소 매트릭스를 사용한 성능 비교 실험에서 GPU 기반 선형 해결 시스템이 CPU 기반 선형 해결 시스템보다 훨씬 빠르며, GPU 기반에서 0.64ms, CPU 기반에서 15.37ms의 평균 컴퓨팅 시간을 제공한다.
더보기OpenGL compute shader is a shader stage that operate differently from other shader stage and it can be used for the calculating purpose of any data in parallel. This paper proposes a GPU-based parallel algorithm for computing sparse linear systems through conjugate gradient using an iterative method, which perform calculation on OpenGL compute shader. Basically, this sparse linear solver is used to solve large linear systems such as symmetric positive definite matrix. Four well-known matrix formats (Dense, COO, ELL and CSR) have been used for matrix storage. The performance comparison from our experimental tests using eight sparse matrices shows that GPU-based linear solving system much faster than CPU-based linear solving system with the best average computing time 0.64ms in GPU-based and 15.37ms in CPU-based.
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