کتاب صوتی شتاب‌دهی به عملیات‌های پایگاه‌داده با استفاده از پردازنده‌های گرافیکی (GPU)

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره شتاب‌دهی به عملیات‌های پایگاه‌داده با استفاده از پردازنده‌های گرافیکی (GPU)

موضوع کلی: علوم رایانه و پردازش‌های موازی

موضوع میانی: محاسبات با کارایی بالا (HPC) و پردازش گرافیکی

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. مبانی معماری پردازنده‌های گرافیکی و هسته‌های پردازشی
• 2. آشنایی با مدل برنامه‌نویسی موازی CUDA
• 3. ساختار حافظه در پردازنده‌های گرافیکی و سلسله‌مراتب آن
• 4. مدیریت حافظه در GPU و انتقال داده بین CPU و GPU
• 5. آشنایی با مفاهیم پایگاه‌داده‌های رابطه‌ای و عملیات‌های اصلی
• 6. چالش‌های پردازش موازی در عملیات‌های پایگاه‌داده
• 7. الگوریتم‌های موازی برای عملگر انتخاب و فیلتر کردن داده‌ها
• 8. پیاده‌سازی موازی عملگرهای پروجکشن بر روی GPU
• 9. تکنیک‌های بهینه‌سازی پردازش موازی برای عملیات‌های تکرار شونده
• 10. الگوریتم‌های موازی برای اتصال جداول (Join) در محیط GPU
• 11. بررسی چالش‌های حافظه در الگوریتم‌های اتصال جداول
• 12. پیاده‌سازی موازی عملیات تجمع و گروه‌بندی داده‌ها
• 13. بهینه‌سازی عملیات مرتب‌سازی موازی برای پردازش‌های پایگاه‌داده
• 14. معماری پردازش تکرار شونده در جبر رابطه‌ای
• 15. مدل‌سازی عملیات‌های تکرار شونده برای اجرا بر روی GPU
• 16. استراتژی‌های کاهش سربار در اجرای پرس‌وجوهای پیچیده
• 17. تکنیک‌های مدیریت حافظه اشتراکی برای افزایش کارایی عملیات‌ها
• 18. بهینه‌سازی دسترسی به حافظه جهانی در پردازش‌های گرافیکی
• 19. ارزیابی کارایی عملیات‌های موازی در مقایسه با روش‌های سنتی
• 20. تکنیک‌های متوازن‌سازی بار کاری در پردازش‌های موازی
• 21. مدیریت تداخل در دسترسی به داده‌ها در محیط‌های موازی
• 22. پیاده‌سازی موازی توابع تعریف شده توسط کاربر (UDF)
• 23. بهینه‌سازی اجرای پرس‌وجوهای چند مرحله‌ای
• 24. تحلیل تأثیر پهنای باند حافظه بر عملکرد سیستم‌های HPC
• 25. استفاده از جریان‌ها (Streams) برای هم‌پوشانی محاسبات و ارتباطات
• 26. روش‌های کاهش زمان تأخیر در پردازش‌های بلادرنگ پایگاه‌داده
• 27. پیاده‌سازی ساختارهای داده مناسب برای GPU
• 28. تکنیک‌های پیش‌پردازش داده‌ها جهت افزایش بهره‌وری محاسباتی
• 29. بررسی محدودیت‌های سخت‌افزاری در پردازش موازی داده‌های حجیم
• 30. معیارهای ارزیابی عملکرد و تحلیل گلوگاه‌های سیستم
• 31. روش‌های بهینه‌سازی توان مصرفی در پردازش‌های سنگین داده
• 32. آشنایی با کتابخانه‌های شتاب‌دهنده برای عملیات‌های ماتریسی و رابطه‌ای
• 33. طراحی سیستم‌های پایگاه‌داده حافظه‌محور با بهره‌گیری از GPU
• 34. مقیاس‌پذیری در پردازش‌های گرافیکی توزیع‌شده
• 35. مطالعه موردی: پیاده‌سازی یک موتور پرس‌وجوی ساده بر روی GPU
• 36. روش‌های عیب‌یابی و پروفایلینگ برنامه‌های موازی
• 37. امنیت در پردازش‌های موازی و حفاظت از داده‌ها در حافظه GPU
• 38. آینده پردازش‌های موازی در سامانه‌های مدیریت پایگاه‌داده
• 39. خلاصه و چشم‌انداز توسعه سیستم‌های مبتنی بر شتاب‌دهنده گرافیکی