Performed by:Liran Sperling 200476216 Gal Braun301357059 Instructor: Evgeny Fiksman המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
Performed by: Andre Steiner Yael Dresner Instructor: Michael Levilov המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Advertisements

Performed by: Tal Grylak Nadav Eitan Instructor: Moni Orbach Cooperated with: Eli Shushan המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed.
Performed by: Karinne Attali Yotam Vit Instructor: Boaz Mizrahi המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Rea Yeheskel Yair Sommer Instructor: Idan Katz Cooperated with:Motorola הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel.
1 Student: Khinich Fanny Instructor: Fiksman Evgeny המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High Speed Digital Systems Laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל.
Performed by: Osnat Shlomo & Sharon Shlomo Instructor: Yossi Hipsh המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Lin Ilia Khinich Fanny Instructor: Fiksman Eugene המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High Speed Digital Systems Laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by:david eyal tayar yosi Instructor: miki itzkovitz המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Edy Candel Yaakov Rakotch Instructor: Konstantin Sinyuk Cooperated with: PowerLoc המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems.
Performed by: Volokitin Vladimir Tsesis Felix Instructor: Mony Orbah המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Farid Ghanayem & Jihad Zahdeh Instructor: Ina Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Presenters: Guy Elazar, Eyal Shindler Supervised By: Pavel Kislov, Inna Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון.
Performed by:Fina Marganit Instructor: Ina Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה.
Performed by: Igal Alterman Minkin Dmitri Instructor: Hen Broodney המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Vyacheslav Yushin Igor Derzhavetz Instructor: Karina Odinaev המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון.
Performed by: Yair Sommer Rea Yeheskel Instructor: Idan Katz Cooperated with:Motorola הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel.
Performed by: Ariel Wolf & Elad Bichman Instructor: Yuri Dolgin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Uri Niv Hadas Preminger Instructor: Mony Orbach Cooperated with: Physics Dep. המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.
Performed by: Asaf Gal Elad Ilan Instructor: Alex Zviagintsev המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Niv Tokman Guy Levenbroun Instructor: Leonid Boudniak המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Aaron Avi Magal Anat Paskin Instructor: Evgeny Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of.
Performed by: Yair Sommer Rea Yeheskel Instructor: Idan Katz In Cooperation with:Motorola הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion -
Workload distribution in satellites Performed by : Maslovsky Eugene Grossman Vadim Instructor:Rivkin Inna Spring 2004 המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High.
Performed by: Ron Herman & Ofir Shentzer Instructor: Mony Orbach Cooperated with: Route Link המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.
Performed by: Ziv Shwaitzer Chen Damishian Instructor: Nitzan Miron המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Husam Khshiaboun & George Gantous Instructor: Yossi Hipsh המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by:Teb David Krelshtein Leonid Instructor: Itzkovitz Michael המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Tomer Naftali Yokev Maya Instructor: Evgeny Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Device Driver for Generic ASC Module - Project Presentation - By: Yigal Korman Erez Fuchs Instructor: Evgeny Fiksman Sponsored by: High Speed Digital Systems.
Performed by: Rapoport Alexandra Instructor: Rivkin Eugene המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of technology.
Performed by: Tal Kormas Instructor: Alex Gerber המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה.
Performed by: Anton Okun Lior Shvartzman Instructor: Michael Gendelsman המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Borzin Artyom Lapchev Stas Instructor: Brodny Hen Cooperated with: Magnifire Ltd. המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems.
המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of technology.
1 Final Presentation Optical Simulation System for Brain Waves Detection & Measurements המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.
Performed by: Smadar Katan & Gal Mendelson Instructor: Yossi Hipsh המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Yevgeny Kliteynik Ofir Cohen Instructor: Yevgeny Fixman המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Nir Engelberg & Ezequiel Hadid Instructor: Mony Orbach Cooperated with: Electrical Engineering Laboratory המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High.
XML Protocol for Manipulation and Control Elias Khoury Othman Kanj Final Presentation Supervisor: Mony Orbach הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת.
Performed by: Amir Shmul, Or Yochanan Instructor: Mony Orbach, Erez Tsidon המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון.
Performed by: Nadav Haklai Noam Rabinovici Instructor: Mike Sumszyk Spring Semester 2010 המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.
Performed by: David Eyal Handaly Gidi Instructor: Kats Idan Cooperated with: Rout Link המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.
Presenters: Guy Elazar, Eyal Shindler Supervised By: Pavel Kislov, Inna Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון.
Performed by: Eliran Cohen & Michael Rapoport Instructor: Ina Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Yevgeny Safovich Yevgeny Zeldin Instructor: Yevgeni Rifkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.
Performed by: Anat Klempner Instructor: Malisha Marijan Prof. Yonina Eldar המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון.
Performed by: Ziv Landesberg Instructor:Evgeniy Kuksin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל.
Performed by: Yair Sommer Rea Yeheskel Instructor: Idan Katz In Cooperation with:Motorola הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion -
Performed by: Yulia Okunev Instructor: Yossi Hipsh המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה.
Performed by:Valery Gorohovsky & Shmuel Koyas Instructor:Boaz Mizrahi Cooperated with:MobiWize 2012 spring המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital.
Performed by: Kfir Toledo Tzofnat Grinberg Instructor: Ina Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Ari Avitzur And Asher Pilai Performed by: Ari Avitzur And Asher Pilai Yossi Hipsh Instructor: Yossi Hipsh המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital.
1 Performed by: Kobi Cohen,Yaron Yagoda Instructor: Zigi Walter המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Alexander Pavlov David Domb Instructor: Mony Orbach המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Itamar Niddam and Lior Motorin Instructor: Inna Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Yuval Carmel Avihoo Mishael Instructor: Orbach Mony Cooperated with: Qualcomm Israel המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems.
המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of technology.
Performed by: Sameeh J & khalid A Instructor: Mony Orbach המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל.
Performed by: Uri Kogan Instructor: Konstantin Siniuk Cooperated with: המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Yotam Platner & Merav Natanson Instructor: Guy Revach המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Orit Arnon Dotan Barak Instructor: Yosi Hipsh המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Or Rozenboim Gilad Shterenshis Instructor: Ina Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by:Eliel Peretz Tamir Malka Instructor: Mony Orbach המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Erez Davidi / Aviad Zrihen Instructor: Yaniv Ben-Yitzhak המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Leon Karabchevsky Boaz Blankrot Instructor: Stanislav Shapiro Cooperated with: Pr. Levi Shehter Eli Shushan המעבדה למערכות ספרתיות מהירות.
Performed by: Igor Brevdo Euegeney Ryzik Instructor: Mony Orbach Cooperated with: המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון.
Performed by: Nadav Shiloach Sagi Sabag Instructor: Idan Shmuel Cooperated with: המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון.
Presentation transcript:

Performed by:Liran Sperling Gal Braun Instructor: Evgeny Fiksman המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of technology department of Electrical Engineering GPS/INS Tracking System Using Particle Filter Model 1

Project Requirements 3 המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Implement the INS/GPS system using particle filter model algorithm using Nvidia GPU and OpenCL platform

GPGPU Languages 6 המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory DirectX (1995) Cuda (2006) OCL (2008) Open Computing Language Managed by Khronos group Use all computation resources in system Derived from C99

Khronos Group 6 המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Our GPU – GeForce GTX285 Price: 200$ – 250$

GPU Architecture 6 המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory

OCL Memory model 6 המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory From C to OpenCL

System Description 4 המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Combined GPS/INS navigation based on the particles filter model INS – Inertial Navigation System INS – Inertial Navigation System INS GPS – Global Positioning System GPS – Global Positioning System GPS Particles Filter Model – Combining the GPS and INS algorithms. Particles Filter Model – Combining the GPS and INS algorithms. Particles Filter Model Particles Filter Model

System Description 4 המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory INS GPS Weights recalculation Resampling every 10 msec every 1 sec every 1 sec Neff > Nth Neff < Nth

CPU Block Diagram 5 המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Initialization Particle Propagation Particle weight calc State vector calculation Covariance matrix calc Resampling Regularization No GPS measure GPS measure Particles number < N th Particles number > N th Weight recomputation Randomizing Effective particles number calc Matrix Inversion

Many Particles (30000). Many Particles (30000). Each particle is independent to the others. Each particle is independent to the others. Major parts of the algorithms can be performed in parallel. Major parts of the algorithms can be performed in parallel. OpenCL parallel computing will enable to use the GPGPU computing power to optimize the algorithm performance. OpenCL parallel computing will enable to use the GPGPU computing power to optimize the algorithm performance. המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Why GPU and OCL?

We would like to use our multi-core GPGPU to optimize the calculation time. How can it be done ? המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Calculation Optimization - Example

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Example - CPU Calculation time = 0 time units Sum = …

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Example – Naive GPU Sum =529 Calculation time = 0 time units

Is the output correct ? Is the output correct ? Can this level really be achieved cosidering memory access & sychronizing ? Can this level really be achieved cosidering memory access & sychronizing ? המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory But…

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Example – Our GPU Solution Calculation time = 0 time units Sum =

Takes approximately. Takes approximately. Utilizes the GPUPU multi-core to the maximum. Utilizes the GPUPU multi-core to the maximum. And with large calculations (say, * 16), the calculation time is extremely reduced compared to the linear CPU solution. And with large calculations (say, * 16), the calculation time is extremely reduced compared to the linear CPU solution. המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Our Solution

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Development Methodology Final simulation Blocks layer Function layer

Function layer: Function layer: Transforming Matlab functions into OpenCL kernels & code. Transforming Matlab functions into OpenCL kernels & code. –Major difficulty was tranforming the Matlab “natural” matrix calculations into parallel C code and kernels. Comparing the outputs of the matlab and OpenCL functions. Comparing the outputs of the matlab and OpenCL functions. המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Development Methodology

Block layer: Block layer: The algorithm was divided into two major parts: The algorithm was divided into two major parts: Particles propagation block & weights recalculation. Particles propagation block & weights recalculation. Resampling block. Resampling block. –Major difficulty was synchronizing the code parts done by the CPU (the parts written in C code) and the parts done by the GPU (the parts written as OpenCL kernels). Comparing the outputs of the matlab and OpenCL. Comparing the outputs of the matlab and OpenCL. –Major difficulty was finding errors since it meant checking iteration by iteration of the algorithm running. המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Development Methodology

Final Simulation: Final Simulation: Running the entire algorithm over the 100 seconds long data file we received. Running the entire algorithm over the 100 seconds long data file we received. Comparing the results to the results provided by the C programming group. Comparing the results to the results provided by the C programming group. המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Development Methodology

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Results – X coordinate

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Results – Y coordinate

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Results – Z coordinate

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Results – X velocity

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Results – Y velocity

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Results – Z velocity

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Results – Running Time %GPU calculating time:

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Results – Running Time %GPU calculating time (excluding prediction):

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Results – Running Time Number of calls to function:

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Results – Running Time Number of calls to function (excluding Prediction & reads from memory):

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Results – Running Time Function run time:

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Results – Running Time Cycle run time (presenting the 3 types of possible cycles):

Block Diagram המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory CPU No GPS measure GPS measure Particles number < N th Particles number > N th Randomizing Matrix Inversion 5 Initialization Particle Propagation Particle weight calc State vector calculation Covariance matrix calc Resampling Regularization Weight recomputation Effective particles number calc [msec] 1.80 [msec] [msec] [msec]

3 המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory שאלות ?

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory INS – Inertial Navigation System Back

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory GPS – Global Positioning System Back

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Particle Filter Model

המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory Particle Filter Model Back