Caract\'eristiques arithm\'etiques des processeurs graphiques
Abstract
Les unit\'es graphiques (Graphic Processing Units- GPU) sont d\'esormais des processeurs puissants et flexibles. Les derni\`eres g\'en\'erations de GPU contiennent des unit\'es programmables de traitement des sommets (vertex shader) et des pixels (pixel shader) supportant des op\'erations en virgule flottante sur 8, 16 ou 32 bits. La repr\'esentation flottante sur 32 bits correspond \`a la simple pr\'ecision de la norme IEEE sur l'arithm\'etique en virgule flottante (IEEE-754). Les GPU sont bien adapt\'es aux applications avec un fort parall\'elisme de donn\'ees. Cependant ils ne sont que peu utilis\'es en dehors des calculs graphiques (General Purpose computation on GPU -- GPGPU). Une des raisons de cet \'etat de faits est la pauvret\'e des documentations techniques fournies par les fabricants (ATI et Nvidia), particuli\`erement en ce qui concerne l'implantation des diff\'erents op\'erateurs arithm\'etiques embarqu\'es dans les diff\'erentes unit\'es de traitement. Or ces informations sont essentielles pour estimer et contr\oler les erreurs d'arrondi ou pour mettre en oeuvre des techniques de r\'eduction ou de compensation afin de travailler en pr\'ecision double, quadruple ou arbitrairement \'etendue. Nous proposons dans cet article un ensemble de programmes qui permettent de d\'ecouvrir les caract\'eristiques principales des GPU en ce qui concerne l'arithm\'etique \`a virgule flottante. Nous donnons les r\'esultats obtenus sur deux cartes graphiques r\'ecentes: la Nvidia 7800GTX et l'ATI RX1800XL.
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