Σχεδιασμός και υλοποίηση μηχανισμού εικονικοποίησης μονάδων επεξεργασίας γραφικών και διαμοιρασμού τους σε εικονικές μηχανές

Βάσιλας, Δημήτριος; Vasilas, Dimitrios

dc.contributor.author	Βάσιλας, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Vasilas, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2016-06-10T10:59:44Z
dc.date.available	2016-06-10T10:59:44Z
dc.date.issued	2016-06-10
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42664
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11972
dc.rights	Default License
dc.subject	Μονάδες επεξεργασίας γραφικών	el
dc.subject	Υπολογισμοί γενικού σκοπού σε GPUs (GPGPU)	el
dc.subject	Εικονικοποίηση	el
dc.subject	Graphic processing unit (GPU)	en
dc.subject	General-purpose computation on GPUs (GPGPU)	en
dc.subject	Virtualization	en
dc.subject	CUDA	en
dc.subject	Virtio	en
dc.title	Σχεδιασμός και υλοποίηση μηχανισμού εικονικοποίησης μονάδων επεξεργασίας γραφικών και διαμοιρασμού τους σε εικονικές μηχανές	el
dc.title	Design and implementation of a GPU virtualization framework	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υπολογιστικά συστήματα	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-03-30
heal.abstract	Οι μονάδες επεξεργασίας γραφικών (Graphics Processing Units - GPUs) έχουν εξελιχθεί σε ισχυρούς επεξεργαστές, οι οποίοι μπορούν να παρέχουν σημαντικά οφέλη σε εφαρμογές κατάλληλες για παράλληλη επεξεργασία. Οι επεξεργαστές γραφικών χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε συστήματα υπολογισμών υψηλών επιδόσεων (High Performance Computing - HPC) εξαιτίας της ανάπτυξης των υπολογισμών γενικού σκοπού σε GPUs (General-Purpose Computation on GPUs - GPGPU). Επιπλέον, οι τεχνολογίες εικονικοποίησης κερδίζουν έδαφος σε αυτούς τους τομείς, λόγω των οφελών τους στην ομαδοποίηση εξυπηρετητών καθώς και την απομόνωση και την ευκολία διαχείρισης που προσφέρουν. Προκύπτει επομένως η ανάγκη να συνδυαστούν τα οφέλη και των δύο πεδίων με την παροχή ετερογενών πόρων, ιδιαίτερα μονάδων επεξεργασίας γραφικών, σε εικονικά περιβάλλοντα. Η παρούσα εργασία εξετάζει το ζήτημα της ενσωμάτωσης πραγματοποίησης υπολογισμών γενικού σκοπού σε GPUs (GPGPU) σε εικονικά περιβάλλοντα. Παρουσιάζει έναν μηχανισμό ο οποίος επιτρέπει την εκτέλεση εφαρμογών που χρησιμοποιούν επιτάχυνση από GPUs, σε Εικονικές Μηχανές (Virtual Machines - VMs). Ο μηχανισμός αποτελείται από δύο μέρη: μία βιβλιοθήκη επιπέδου χρήστη και έναν οδηγό συσκευής (driver) ο οποίος υλοποιεί παραεικονικοποίηση, επιτρέποντας την επικοινωνία με τον driver της GPU του host υπολογιστή. Για την αξιολόγηση της επίδοσης του μηχανισμού διεξάγονται πειράματα σε πληθώρα εφαρμογών GPU, και αξιολογείται η επιβάρυνση στην επίδοση τους λόγω εικονικοποίησης, καθώς και η κλιμακωσιμότητα του συστήματος.	el
heal.abstract	Graphics Processing Units (GPUs) have become a powerful platform, that can provide significant performance benefits to data parallel applications. Graphic processors are being increasingly introduced as accelerators in high performance computing (HPC) systems due to the development of GPGPU (General-Purpose Computation on GPUs). Furthermore, virtualization technologies are gaining interest in these domains, due to their benefits on server consolidation as well as the isolation and ease of management they offer. There is thus a growing need to combine the benefits of both fields by providing heterogeneous resources, particularly GPUs, in virtual environments. In this thesis we address the challenge of integrating GPGPU into virtualized environments. We propose a mechanism that enables the execution of GPU accelerated applications within Virtual Machines (VMs). Our framework consists of two components: a user level library and a paravirtualized driver, which enables communication with the host’s GPU driver. To validate our approach, we conduct experiments on a variety of GPU applications, focusing on the virtualization overhead and the scalability of our framework.	en
heal.advisorName	Κοζύρης, Νεκτάριος	el
heal.committeeMemberName	Κοζύρης, Νεκτάριος	el
heal.committeeMemberName	Γκούμας, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Σούντρης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Επικοινωνιών, Ηλεκτρονικής και Συστημάτων Πληροφορικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	95 σ.
heal.fullTextAvailability	true