Caracterização e análise de benchmarks típicos para execução em GPUS

As unidades de processamento gráfico são hoje uma plataforma importante para a computação de propósito geral, graças ao seu alto desempenho com um baixo custo paralelo. As GPUs, entretanto, apresentam arquiteturas significativamente diferentes das CPUs e exigem mapeamentos e otimizações específicas para alcançar alto desempenho. Por este motivo, os conjuntos de benchmarks utilizados para avaliar o desempenho e a escalabilidade da GPU são diferentes dos desenvolvidos para a CPU. Como o uso da GPU para programação paralela de propósito geral é um fenômeno relativamente novo, os conjuntos de benchmarks utilizados para a sua avaliação, também são bastante novos. Atualmente temos os conjuntos Rodinia, Parboil e SHOC como os principais benchmarks para avaliação de GPUs. Este trabalho pretende realizar um estudo detalhado destes conjuntos de benchmarks de modo a categorizar seu comportamento em termos do tipo principal de computação (inteiro ou ponto-flutuante), do uso da hierarquia de memória e da eficiência obtida pela ocupação do hardware. Pretendemos também avaliar a similaridade de benchmarks de diferentes conjuntos. Esta caracterização será útil para a classificação dos benchmarks e para expor ao usuários como os benchmarks podem ser usados para avaliar determinadas características do sistema.Graphical Processing Units are today an important plataform to general purpose computing, thanks to high performance combined with low cost. GPUs, however, present significantly dif- ferent architectures from CPUs and require specific programming and optimizations to reach high performance. Thus, benchmark suites developed to evaluate GPUs performance and scalability are different from suites developed for CPUs. Not only the usage of GPUs to genereal purpose parallel programming is relatively new but the suites used for their evaluation are new as well. Nowadays Rodinia, Parboil and SHOC are the main benchmark suites for evaluating GPUs. This work analyses those benchmark suites in detail and categorize their behaviors in terms of main type of computation (integer or float), usage of memory hierarchy and efficiency obtained by hardware occupancy. We intend also to evaluate similarities between those suites. The characterization will be useful to classify and show GPU users how benchmarks can be applied to evaluate systems characteristics