Original title: Paralelizace ultrazvukových simulací pomocí akcelerátoru Intel Xeon Phi
Translated title: Parallelisation of Ultrasound Simulations on Intel Xeon Phi Accelerator
Authors: Vrbenský, Andrej ; Hrbáček, Radek (referee) ; Jaroš, Jiří (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2015
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Simulácia šírenia ultrazvukových akustických vĺn má v dnešnej dobe široké praktické použitie. Jedným z nich je simulácia v reálnom tkanivovom prostredí, ktorá má dobré uplatnenie v medicíne. Jednou z aplikácií, ktoré sú na túto simuláciu určené, je k-Wave toolbox. Výpočtová náročnosť takýchto simulácii je veľmi veľká a preto sa vyvíjajú nové metódy pre jej zrýchlenie. V tejto diplomovej práci sme navrhli riešenie pre urýchlenie simulácie, založené na paralelizácii výpočtu na akceleračnej karte Intel Xeon Phi. Akcelerátor obsahuje vysoký počet jadier a extra-širokú vektorovú jednotku, a je preto ideálny na paralelizáciu a vektorizáciu. Implementácia využíva OpenMP verzie 4.0, ktorá prináša niektoré nové možnosti ako napríklad explicitnú vektorizáciu. Dosiahnuté výsledky boli namerané počas rozsiahlych experimentov. Nowadays, the simulation of ultrasound acoustic waves has a wide range of practical usage. As one of them we can name the simulation in realistic tissue media, which is successfully used in medicine. There are several software applications dedicated to perform such simulations. k-Wave is one of them. The computational difficulty of the simulation itself is very high, and this leaves a space to explore new speed-up methods. In this master's thesis, we proposed a way to speed-up the simulation based on parallelization using Intel Xeon Phi accelerator. The accelerator contains large amount of cores and an extra-wide vector unit, and therefore, is ideal for purpose of parallelization and vectorization. The implementation is using OpenMP version 4.0, which brings some new options such as explicit vectorization. Results were measured during extensive experiments.
Keywords: coprocessor; FFT; Intel Xeon Phi; k-Wave; OpenMP; parallelism; simulation; ultrasound; vectorization; FFT; Intel Xeon Phi; k-Wave; koprocesor; OpenMP; paralelizmus; simulace; ultrazvuk; vektorizace

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/64051

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-264950


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses