کتاب صوتی برنامه‌نویسی پیشرفته پردازنده گرافیکی (GPU) با استفاده از زبان ++C مدرن برای کاربردهای محاسباتی و علمی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره برنامه‌نویسی پیشرفته پردازنده گرافیکی (GPU) با استفاده از زبان ++C مدرن برای کاربردهای محاسباتی و علمی

موضوع کلی: علوم رایانه و مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: محاسبات موازی و پردازش سریع (High Performance Computing)

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. مبانی معماری پردازنده‌های گرافیکی و تفاوت آن با پردازنده مرکزی
• 2. آشنایی با مدل برنامه‌نویسی موازی و مفاهیم پردازش ناهمگام
• 3. معرفی پلتفرم و ابزارهای توسعه برنامه‌های موازی
• 4. مدیریت حافظه در پردازنده‌های گرافیکی و سلسله‌مراتب حافظه
• 5. اصول نگارش کرنل‌های ساده در محیط برنامه‌نویسی موازی
• 6. درک مدل اجرایی تردها و بلاک‌ها در کارت‌های گرافیک
• 7. مدیریت منابع و انتقال داده بین میزبان و دستگاه
• 8. بهینه‌سازی دسترسی به حافظه جهانی و الگوهای خواندن و نوشتن
• 9. استفاده از حافظه اشتراکی برای افزایش سرعت محاسبات
• 10. همگام‌سازی تردها و مدیریت موانع اجرایی در پردازش موازی
• 11. بررسی مدل‌های حافظه ثابت و حافظه بافت در پردازنده گرافیکی
• 12. استفاده از اتومیک‌ها در عملیات موازی برای جلوگیری از تداخل داده‌ها
• 13. تکنیک‌های بهینه‌سازی توان عملیاتی در محاسبات علمی
• 14. پیاده‌سازی الگوریتم‌های مرتب‌سازی موازی روی پردازنده گرافیکی
• 15. مبانی کاهش داده و الگوریتم‌های جمع موازی
• 16. استفاده از کتابخانه‌های استاندارد برای محاسبات ماتریسی سریع
• 17. پیاده‌سازی ضرب ماتریس با استفاده از کاشی‌کاری در حافظه اشتراکی
• 18. تکنیک‌های پیشرفته جریان‌سازی داده و همپوشانی محاسبات با ارتباطات
• 19. مدیریت خطا و اشکال‌زدایی در کدهای موازی
• 20. تحلیل کارایی و پروفایلینگ برنامه‌های گرافیکی
• 21. مبانی برنامه‌نویسی ناهمگام و استفاده از استریم‌ها
• 22. اجرای چندگانه کرنل‌ها برای افزایش بهره‌وری سخت‌افزار
• 23. مدیریت حافظه متحد در سیستم‌های محاسباتی مدرن
• 24. بررسی مفاهیم تانسور و کاربرد آن در پردازش‌های سنگین
• 25. پیاده‌سازی فیلترهای پردازش تصویر به صورت موازی
• 26. مبانی شبیه‌سازی‌های عددی در مقیاس بزرگ
• 27. بهینه‌سازی کرنل‌ها با استفاده از دستورالعمل‌های درون‌خطی
• 28. مدیریت توان مصرفی و بهره‌وری انرژی در محاسبات موازی
• 29. آشنایی با محاسبات اعشاری دقیق و مدیریت خطاها در GPU
• 30. کاربرد پردازش موازی در تحلیل داده‌های حجیم علمی
• 31. معماری‌های نوین پردازنده‌های گرافیکی و ویژگی‌های سخت‌افزاری جدید
• 32. راهکارهای مقیاس‌پذیری در سیستم‌های دارای چندین پردازنده گرافیکی
• 33. پیاده‌سازی الگوریتم‌های جستجوی موازی
• 34. بهینه‌سازی کدهای ++C مدرن برای هماهنگی با زیرساخت‌های موازی
• 35. تکنیک‌های مدیریت حافظه پویا در فضای دستگاه
• 36. استفاده از الگوهای طراحی در برنامه‌نویسی موازی
• 37. بررسی محدودیت‌های پهنای باند و راهکارهای غلبه بر آن
• 38. امنیت در محاسبات موازی و محافظت از داده‌ها در محیط‌های اشتراکی
• 39. ارزیابی نهایی کارایی و بهینه‌سازی الگوریتم‌های پیچیده
• 40. چشم‌انداز آینده محاسبات سریع و نقش پردازنده‌های گرافیکی در پژوهش‌های ملی