Den här studien beskriver hur Grafikkort kan användas på en bredare front än multimedia. Arbetet förklarar och diskuterar huvudsakliga alternativ som finns till att använda Grafikkort till generella operationer i dagsläget. Inom denna studie används Nvidias CUDA arkitektur. Studien beskriver hur Grafikkort används till egna operationer rent praktiskt ur perspektivet att vi redan kan programmera i högnivåspråk och har grundläggande kunskap om hur en dator fungerar. Vi använder s.k.

Examensarbetet handlar om en jämförelsestudie av beräkningseffektivitet med avseende på energi- och tidsförbrukning mellan Grafikkort och processorer i persondatorer och PlayStation 3.Problemet studeras för att göra allmänheten uppmärksam på att det går att lösa en del av energiproblematiken med beräkningar genom att öka energieffektiviteten av beräkningsenheterna.Undersökningen har genomförts på ett explorativt sätt och studerar förhållandet mellan processorer, Grafikkort och vilken som presterar bäst i vilket sammanhang. Prestandatest genomförs med molekylberäkningsprogrammet F@H och med filkomprimeringsprogrammet WinRAR. Testerna utförs på MultiCore- och SingleCorePCs och PS3s av olika karaktär. I vissa test mäts effektförbrukning för att kunna räkna ut hur energieffektiva vissa system är.Resultatet visar tydligt hur den genomsnittliga effektförbrukningen och energieffektiviteten för olika testsystem skiljer sig vid belastning, viloläge och olika typer beräkningar..

Att ett Grafikkort ska behandla data och sen generera en bild på en skärm är en ganska logisk funktion för ett Grafikkort. Vad som har gjorts här är att alla grundläggande funktioner för Grafikkortet har tagits bort, detta för att ingen behandling ska göras. Detta har gjorts för att kunna låta data passera genom kortet med så hög hastighet som möjligt. Att låta data gå genom kortet var det första steget. Efter det skulle förhoppningsvis ett stabilt system ha uppnåtts där vi kunde göra överföringen av data snabbare.

SAAB Security and defense solutions i Järfälla har ett system som används av militären för övervakning av flygplan. Systemet visar på en datorskärm en karta över Europa där flygplanen visas med markeringar från data som samlats in av radars. Då data samlas in med en låg frekvens visas ytterligare en markering som kallas målspår. Dessa målspår beräknas fram med tunga matematiska beräkningar och sköts av datorns processor.Det finns ett önskemål om att flytta dessa beräkningar till datorns Grafikkort med hjälp av OpenCL och därmed frigöra processorns resurser. OpenCL har implementerats med två olika Java bindings och prestandaskillnader mellan dessa samt de ursprungliga beräkningarna har undersökts.

Dagens Grafikkort är uppbyggda av kraftfulla multiprocessorer som gör dom ypperliga för att hantera parallelliserbara problem som skulle ta lång tid att utföra på en vanlig processor, så som exempelvis level-of-detail eller raytracing.Denna rapport presenterar en parallelliserbar level-of-detail algoritm för terränghöjdkartor samt implementerar denna för användning på Grafikkort användande Nvidias CUDA API. Algoritmen delar upp den totala höjdkartan i sektioner som ytterligare delas upp i mindre block som beräknas parallellt på Grafikkortet. Algoritmen räknar ut vertexpositioner, normaler och texturkoordinater för vardera block och skickar datan till applikationen som skapar vertex och indexbuffertar och renderar sektionerna. Implementationens prestanda och förmåga att reducera trianglar analyseras med två olika sorters culling-metoder; en metod som gallrar trianglar på sektionsnivå och en metod som gallrar på blocknivå.Resultaten visar att det är mycket fördelaktigt att låta Grafikkortet hantera level-of-detail beräkningar på detta vis även om minneskopiering över Grafikkortsbussen är ett problem, då det tar upp ungefär åttiofem procent av den totala tiden för att hantera en sektion. Beräkningarna i sig tar väldigt lite tid och det finns gott om utrymme för utveckling för att uppnå en så bra fördelningen av trianglar över terrängområdet som möjligt..

GPGPU is a collective term for research involving general computation on graphics cards. A modern graphics card typically provides more than ten times the computational power of an ordinary PC processor. This is a result of the high demands for speed and image quality in computer games.This thesis investigates the possibility of exploiting this computational power for image processing purposes. Three well known methods where implemented on a graphics card: FFT (Fast Fourier Transform), KLT (Kanade Lucas Tomasi point tracking) and the generation of scale pyramids. All algorithms where successfully implemented and they are tree to ten times faster than correspondning optimized CPU implementation..

Det finns flera olika metoder och tekniker för tredimensionell rendering, alla med olika för- och nackdelar som lämpar sig för olika applikationer. Voxelbaserad rendering har använts flitigt inom vetenskapliga områden, främst inom det medicinska för visualisering av volymetrisk data. Tekniken används nu inom flera olika områden för tredimensionell rendering, t.ex. i datorspel, i matematiska applikationer och vid geologisk rekonstruktion. I den här rapporten kommer voxelbaserad rendering med Marching Cubes-algoritmen undersökas för att se hur den lämpar sig för realtidsapplikationer.

Det finns flera olika metoder och tekniker för tredimensionell rendering, alla med olika för- och nackdelar som lämpar sig för olika applikationer. Voxelbaserad rendering har använts flitigt inom vetenskapliga områden, främst inom det medicinska för visualisering av volymetrisk data. Tekniken används nu inom flera olika områden för tredimensionell rendering, t.ex. i datorspel, i matematiska applikationer och vid geologisk rekonstruktion. I den här rapporten kommer voxelbaserad rendering med Marching Cubes-algoritmen undersökas för att se hur den lämpar sig för realtidsapplikationer. Området behandlas dels teoretiskt, men även praktiskt då en implementering av Marching Cubes gjordes för att genomföra några tester för att se hur prestandan påverkades. Av testerna framkom det tydligt att algoritmen lämpar sig väl för realtidsapplikationer och dagens Grafikkort.

Det här examensarbetet utvärderar om det är möjligt att använda en eller flera GPUs för att under realtidsförhållanden utföra radarsignalbehandling i ett pulsdopplerradarsystem. En kedja med radarsignalbehandlingsalgoritmer som används för att utföra detektion har implementerats med CUDA och sedan prestandaanalyserats med fokus på låg exekveringstid. Två CFAR-detektionsalgoritmer, CA- och OS-CFAR, har inkluderats i analysen. För CFAR-algoritmerna har flera alternativ formulerats och implementerats för att utvärdera hur de bäst kan anpassas för att exekvera på en GPU.Prestandaanalysen av de implementerade algoritmerna visar att det är möjligt för det tänkta systemet att använda Grafikkort för att utföra radarsignalbehandlingen i realtid. Implementationslösningar har presenterats både för CA- och OS-CFAR som uppfyller tidskraven för systemet, i vissa fall med god marginal.

De senaste åren har Grafikkorten genomgått en omvandling från renderingsenheter till att klara av generella beräkningar, likt en vanlig processor. Med hjälp av språk som OpenCL blir Grafikkorten kraftfulla enheter som går att använda effektivt vid stora beräkningar. Målet med detta examensarbete var att visa krypteringsalgoritmer som passar bra att accelerera med OpenCL på Grafikkort. Ytterligare mål var att visa att programmet inte behöver omfattande omskrivning för att fungera i OpenCL. Två krypteringsalgoritmer portades för att kunna köras på Grafikkorten.

För att skapa trovärdig tredimensionell datorgrafik krävs det att det går att skapa illusionen av tre dimensioner på en tvådimensionell skärm. Enkelt beskrivet finns det två stora metoder för detta, rasterisering och strålföljning. Dessa är fundamentalt olika.Den senaste generationen Grafikkort för konsumenter har grafikprocessorer som till viss grad blivit programmerbara. Grafikprocessorerna är främst konstruerade för att stödja rasterisering men den nya programmerbarheten ger möjligheten att använda dessa mer generellt.I detta arbete görs en undersökning om huruvida det är möjligt att använda den nya programmerbarheten för att realisera strålföljning istället för rasterisering. Matematiska primitiver används för att skapa objekt och med hjälp av strålföljning kan realistiska bilder av objekten skapas.

Trådlosa nätverk är av naturen sårbara for avlyssning för att kommunikationen sker med radiovagor. Därfor skyddas trådlosa nätverk med kryptering. WEP var den första krypteringsstandarden som användes av en bredare publik som senare visade sig innehålla flera sårbarheter. Följden blev att krypteringen kunde förbigås på ett par minuter. Därför utvecklades WPA som ett svar till sårbarheterna i WEP.

Denna rapport presenterar ett alternativt sätt att ljussätta terräng i datorgrafik. Tidigare modeller har vanligtvis byggt på lokal ljussättning, som inte tar hänsyn till kringliggande geometri, och har med en extra process approximerat effekten av ljusinteraktionen. Genom att använda sig av en teknik som kallas precomputed radiance transfer (PRT) kan man förberäkna hur en punkt interagerar med ljus för olika inkommande riktningar och undviker därmed att göra detta under programkörningen. Det är viktigt att denna teknik även fungerar tillsammans med level-of-detail (LOD) terrängrenderingsalgoritmer eftersom rendering av alla trianglar i terrängen för varje skärmuppdatering inte är optimalt för dagens Grafikkort. Man vill därför representera den underliggande terrängen med fler trianglar närmare betraktaren och färre längre bort.