Fast and accurate digital signal processing realized with GPGPU technology

• Autorzy: Dąbrowski A. , Pawłowski P. , Stankiewicz M. , Misiorek F.

Warianty tytułu

PL

Szybkie i dokładne cyfrowe przetwarzanie sygnałów z wykorzystaniem technologii GPGPU

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An idea of the so-called quasi-maximum accuracy computations for improvement of precision of the floating-point digital signal processing with graphic processing units (GPUs) is presented in this paper. In the presented approach, the increase of the precision of computations does not need any increase of the length of the data words. Special attention has been paid to efficiency and precision of computations. The maximum accuracy has been analyzed and technically realized with no additional costs in hardware and computation time.

PL

W artykule zaproponowano wykorzystanie obliczeń zmiennoprzecinkowych o quasi-maksymalnej dokładności do cyfrowego przetwarzania sygnałów za pomocą procesorów graficznych (GPU). W zaprezentowanym rozwiązaniu, zwiększenie precyzji obliczeń nie wymaga zwiększenia długości słów danych. Szczególną uwagę zwrócono na efektywność przeprowadzanych obliczeń. Idea użycia obliczeń o maksymalnej precyzji została technicznie zrealizowana bez dodatkowych kosztów w sprzęcie i w czasie obliczeniowym.

Słowa kluczowe

EN

GPGPU; CUDA; floating-point numbers; digital generator

PL

liczby zmiennoprzecinkowe; GPGPU; CUDA; generator cyfrowy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 6
• Strony: 47--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dąbrowski A.

autor

Pawłowski P.

autor

Stankiewicz M.

autor

Misiorek F.

• Poznan University of Technology, Department of Computing, Division of Signal Processing and Electronic Systems,

Bibliografia

• [1] Fettweis, A., Filters met willekeurig gekozen deningspolen en Tschebyschew-karakteristik in het doorlaatgebied, Tijdschrift van het Nederlands Radiogenootschap, Vol. 25, No. 2 1960, pp. 337 – 382.
• [2] Orchard, H.J., Inductorless filters, Electron. Lett., Vol. 2, No. 6, 1966, pp. 224 – 225.
• [3] Fettweis, A., Digital filter structures related to classical filter networks, Arch. Elek. Uebertrag., Vol. 26, No. 5, 1972, pp. 201 – 206.
• [4] Dabrowski, A., Recovery of effective pseudopower in multirate signal processing, PUT, Poznan 1988.
• [5] Dabrowski, A., Multirate and multiphase switched-capacitor circuits, Chapman & Hall, London 1997.
• [6] Kulisch, U.W. and Miranker, W., Computer Arithmetic in Theory and Practice, Academic Press, 1984.
• [7] Bohlender, G., Floating-point computation with maximum accuracy, IEEE Trans. Computers, Vol. C-26, No. 7, 1977, pp. 621 – 632.
• [8] Dabrowski, A. and Olejniczak M., Rounding noise in digital floating-point FIR filters, Proc. Latvian Signal Proc. Int. Conf. (EURASIP), 1990, pp. 223 – 229.
• [9] Rosenband, D.L. and Rosenband, T., A design case study: CPU vs. GPGPU vs. FPGA, Formal Methods and Models for Co-Design, 2009. MEMOCODE '09. 7th IEEE/ACM Int. Conference on Digital Object Identifier, 2009 , pp. 69 – 72.
• [10] Analog Devices, “ADSP-2106x SHARC DSP Microcomputer Family, ADSP-21061/ADSP-21061L,” Analog Devices, Inc., Rev B, 2000.
• [11] Pawłowski, P. and Dabrowski, A., Extended precision method for accumulation of floating-point numbers in digital signal processors, UTP, Elektronika 10, Vol. 249, 2007, pp. 77 – 84.
• [12] Harris, M., Coombe, G., Scheuermann, T., Lastra, A., Physically-based visual simulation on graphics hardware, 2002 SIGGRAPH / Eurographics Workshop on Graphics Hardware.
• [13] Rumpf, M. and Strzodka, R., Using graphics cards for quantized FEM computations. Proc. VIIP’01, 2001, 193 – 202.
• [14] Misiorek, F., Dabrowski, A, Pawłowski, P., The ability to use parallel programming on graphics processor unit in digital signal processing, Proc. of New Trends in Audio and Video / IEEE Signal Processing Conference NTAV/SPA 2008, Poznań 2008, pp. 225 – 228.
• [15] NVIDIA webpage, www.nvidia.com
• [16] Han, T.D., Abdelrahman, T.S., hiCUDA: High-Level GPGPU Programming, IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, Volume: 22 , Issue: 1, 2011, pp. 78 – 90.
• [17] MathWorks, MATLAB - The Language Of Technical Computing, Parallel Computing Toolbox, www.mathworks.com, 2011
• [18] Portalski M., Pawłowski P., Dąbrowski A., Synthesis of some class of nonharmonic tones, XXVIII IC-SPETO International Conference on Fundamentals of Electrotechnics and Circuit Theory 2005, vol. 2. pp. 439 – 442.
• [19] IEEE Standard Board, IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic, IEEE Std 754–2008