کتاب صوتی شتاب‌دهی به محاسبات ماتریس‌های تنک با استفاده از هسته‌های تنسور در پردازنده‌های گرافیکی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره شتاب‌دهی به محاسبات ماتریس‌های تنک با استفاده از هسته‌های تنسور در پردازنده‌های گرافیکی

موضوع کلی: محاسبات با کارایی بالا (HPC) و پردازش موازی

موضوع میانی: بهینه‌سازی الگوریتم‌های جبر خطی بر روی واحدهای پردازش گرافیکی (GPU)

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. مبانی معماری پردازنده‌های گرافیکی و واحدهای پردازش موازی
• 2. آشنایی با ساختار هسته‌های تنسور در معماری‌های نوین انویدیا
• 3. مفاهیم پایه ماتریس‌های تنک و فرمت‌های ذخیره‌سازی استاندارد
• 4. چالش‌های محاسباتی در ضرب ماتریس‌های تنک به تنک
• 5. بررسی سلسله‌مراتب حافظه در پردازنده‌های گرافیکی و مدیریت پهنای باند
• 6. مدل‌سازی محاسبات موازی در فضای هسته‌های تنسور
• 7. الگوریتم‌های ضرب ماتریس‌های چگال در هسته‌های تنسور
• 8. بررسی محدودیت‌های دسترسی به حافظه در عملیات ماتریس‌های تنک
• 9. معرفی فرمت‌های فشرده‌سازی برای ماتریس‌های تنک جهت بهینه‌سازی بارگذاری
• 10. تکنیک‌های بخش‌بندی ماتریس برای توزیع متوازن بار محاسباتی
• 11. پیاده‌سازی عملیات ضرب ماتریس‌های تنک با استفاده از کتابخانه‌های CUDA
• 12. مدیریت حافظه اشتراکی در پردازش موازی ماتریس‌ها
• 13. بهینه‌سازی دسترسی به حافظه جهانی با استفاده از الگوهای هم‌ترازی
• 14. مفهوم محاسبات ناهمگام در پردازنده‌های گرافیکی
• 15. تکنیک‌های پنهان‌سازی تاخیر حافظه در هسته‌های تنسور
• 16. طراحی هسته‌های محاسباتی برای عملیات ضرب ماتریس‌های تنک
• 17. استراتژی‌های متعادل‌سازی بار در پردازش ماتریس‌های نامنظم
• 18. تحلیل عملکرد و پروفایل‌بندی الگوریتم‌های محاسبات موازی
• 19. روش‌های کاهش سربار همگام‌سازی در پردازش‌های چندمرحله‌ای
• 20. بهینه‌سازی نرخ استفاده از هسته‌های تنسور در محاسبات اعشاری
• 21. تکنیک‌های پیش‌پردازش ماتریس‌های تنک برای افزایش کارایی هسته‌ها
• 22. ارزیابی دقت محاسباتی و پایداری عددی در پردازش‌های موازی
• 23. مدیریت صف‌های ناهمگام برای اجرای موازی دستورات
• 24. بررسی تاثیر ساختار گراف حافظه بر عملکرد ضرب ماتریس‌ها
• 25. تکنیک‌های کاهش اثرات گلوگاه در انتقال داده میان میزبان و پردازنده
• 26. بهینه‌سازی چیدمان داده‌ها در حافظه برای افزایش نرخ دسترسی متوالی
• 27. استفاده از دستورالعمل‌های سطح پایین برای کنترل دقیق هسته‌های تنسور
• 28. ارزیابی مقیاس‌پذیری الگوریتم‌های موازی در پردازنده‌های گرافیکی چندگانه
• 29. راهکارهای مدیریت خطاهای محاسباتی در محیط‌های موازی
• 30. مطالعه موردی: پیاده‌سازی بهینه ضرب ماتریس‌های تنک در کاربردهای علمی
• 31. تکنیک‌های پیشرفته زمان‌بندی هسته‌های محاسباتی
• 32. بررسی توازن میان دقت و سرعت در محاسبات ماتریس‌های تنک
• 33. روش‌های ارزیابی کارایی بر اساس معیارهای عملیاتی
• 34. بهینه‌سازی مصرف انرژی در محاسبات سنگین ماتریس‌های تنک
• 35. آینده‌نگری در توسعه معماری‌های شتاب‌دهنده محاسباتی