Seminar / Training GPU-Computing Grundlagen: Architektur, Parallelität, Speicherhierarchie
Inhaltsverzeichnis
- Abstract
- Positionierung und Nutzen
- Zielgruppe und Voraussetzungen
- Lernziele
- Inhalte und Module
- Praxisübungen und Transfer
- Agenda
Abstract
Das Seminar vermittelt die technischen Grundlagen moderner GPUs als Parallelrechner. Im Fokus stehen Ausführungsmodell, Threading-Konzepte, Speicherhierarchien und typische Leistungsgrenzen (Memory-Bandwidth vs Compute). Ergänzend werden zentrale Begriffe für CUDA und OpenCL eingeordnet, damit spätere Programmierseminare schneller in die Praxis starten können. Übungen nutzen einfache Micro-Benchmarks und Visualisierungen, um Latenz, Bandbreite, Parallelität und Synchronisation messbar zu machen.
Positionierung und Nutzen
- Fundament für alle GPU-Programmierkurse
- Reduziert Trial-and-Error bei Kernel-Design und Performance-Tuning
- Klärt Begriffe wie Warp/Wavefront, Occupancy, Coalescing, Local/Shared Memory, Synchronisation
Zielgruppe und Voraussetzungen
- Zielgruppe: Softwareentwickelnde, HPC-Teams, Performance Engineers, technische Projektleitung
- Voraussetzungen: Grundkenntnisse C/C++ oder vergleichbar; keine CUDA/OpenCL-Vorkenntnisse erforderlich
Lernziele
- GPU als SIMD/SIMT-ähnlicher Parallelrechner korrekt modellieren
- Speicherzugriffe als primäre Performance-Treiber verstehen
- Kernel-Workloads in parallelisierbare Teilprobleme zerlegen
- Typische Anti-Patterns erkennen (Divergenz, unkoaleszierte Zugriffe, Over-Synchronisation)
Inhalte und Module
- GPU-Architekturüberblick: SMs/CUs, Warps/Wavefronts, Scheduling-Grundprinzipien
- Ausführungsmodell: Threads, Thread-Gruppen, Divergenz, Maskierung
- Speicherhierarchie: Register, L1/L2, Shared/Local, Global, Constant/Texture-Konzepte
- Bandbreite und Latenz: Roofline-Denke, Arithmetic Intensity
- Synchronisation: Barrieren, atomare Operationen, Memory Ordering-Grundlagen
- Datenlayout: AoS vs SoA, Alignment, Strides, Coalescing
- Transferpfade: Host-Device, Pinned Memory, Unified/Shared Virtual Memory (konzeptionell)
- Einordnung: CUDA vs OpenCL vs „GPGPU“ als Methodik
Praxisübungen und Transfer
- Micro-Benchmarks: globale vs lokale Speicherzugriffe, Stride-Tests
- Divergenz-Demo: Branching und Performance-Messung
- Datenlayout-Übung: AoS/SoA auf Durchsatz vergleichen
- Mini-Roofline: Messwerte einordnen und Handlung ableiten
Agenda
- Tag 1
- Architektur und Ausführungsmodell
- Speicherhierarchie und Zugriffsmuster
- Übungen: Coalescing, Divergenz, Layout
- Tag 2
- Performance-Denke: Roofline, Bottlenecks
- Synchronisation und Atomics
- Transferpfade und Overheads
- Übungen: Mini-Roofline, Benchmark-Interpretation
Seminar und Anbieter vergleichen
Öffentliche Schulung
Diese Seminarform ist auch als Präsenzseminar bekannt und bedeutet, dass Sie in unseren Räumlichkeiten von einem Trainer vor Ort geschult werden. Jeder Teilnehmer hat einen Arbeitsplatz mit virtueller Schulungsumgebung. Öffentliche Seminare werden in deutscher Sprache durchgeführt, die Unterlagen sind teilweise in Englisch.
Inhausschulung
Diese Seminarform bietet sich für Unternehmen an, welche gleiche mehrere Teilnehmer gleichzeitig schulen möchten. Der Trainer kommt zu Ihnen ins Haus und unterrichtet in Ihren Räumlichkeiten. Diese Seminare können in Deutsch - bei Firmenseminaren ist auch Englisch möglich gebucht werden.
Webinar
Diese Art der Schulung ist geeignet, wenn Sie die Präsenz eines Trainers nicht benötigen, nicht Reisen können und über das Internet an einer Schulung teilnehmen möchten.
Fachbereichsleiter / Leiter der Trainer / Ihre Ansprechpartner
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Lucas Beich
Telefon: + 49 (221) 74740055
E-Mail: lucas.beich@seminar-experts.de
Seminardetails
| Dauer: | 2 Tage ca. 6 h/Tag, Beginn 1. Tag: 10:00 Uhr, weitere Tage 09:00 Uhr |
| Preis: |
Öffentlich und Webinar: CHF 1.198 zzgl. MwSt. Inhaus: CHF 3.400 zzgl. MwSt. |
| Teilnehmeranzahl: | min. 2 - max. 8 |
| Teilnehmer: | Softwareentwickelnde, HPC-Teams, Performance Engineers, technische Projektleitung |
| Vorausetzung: | Grundkenntnisse C/C++ oder vergleichbar; keine CUDA/OpenCL-Vorkenntnisse erforderlich |
| Standorte: | Basel, Bern, Luzern, Sankt Gallen, Winterthur, Zürich |
| Methoden: | Vortrag, Demonstrationen, praktische Übungen am System |
| Seminararten: | Öffentlich, Webinar, Inhaus, Workshop - Alle Seminare mit Trainer vor Ort, Webinar nur wenn ausdrücklich gewünscht |
| Durchführungsgarantie: | ja, ab 2 Teilnehmern |
| Sprache: | Deutsch - bei Firmenseminaren ist auch Englisch möglich |
| Seminarunterlage: | Dokumentation auf Datenträger oder als Download |
| Teilnahmezertifikat: | ja, selbstverständlich |
| Verpflegung: | Kalt- / Warmgetränke, Mittagessen (wahlweise vegetarisch) |
| Support: | 3 Anrufe im Seminarpreis enthalten |
| Barrierefreier Zugang: | an den meisten Standorten verfügbar |
| Weitere Informationen unter +41 (800) 225127 |
Seminartermine
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