GPU acceleration of the continuous heterogeneity analysis in Xmipp

Bc. Dávid Šutor

Bachelor's thesis

Anotácia:

Cieľom tejto práce je zrýchliť implementáciu novej metódy pre kontinuálnu analýzu heterogenity na CPU. Kód bol analyzovaný s cieľom identifikovať úzke miesta, ktoré boli následne riešené prepísaním príslušných častí pomocou CUDA pre akceleráciu na GPU. Implementácia na GPU výrazne zlepšila výkon s 62-násobným zrýchlením oproti paralelnej implementácii na CPU. Tento výsledok potvrdzuje možnosť využitia implementácie na GPU v oblasti štruktúrnej biológie.

Abstract:

This thesis aims to accelerate the CPU implementation of a new method for continuous heterogeneity analysis. The code was analyzed to identify bottlenecks, which were then addressed by rewriting the appropriate sections using CUDA for GPU acceleration. The GPU implementation demonstrated a significant performance improvement, with a speedup of 62 times compared to the parallel CPU implementation. This outcome establishes the viability of utilizing GPU implementation in the field of structural biology.

Keywords

CUDA, Xmipp, GPU acceleration, Cryo-EM, ZART

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 5. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 27. 6. 2023
• Vedúci: RNDr. Jiří Filipovič, Ph.D.
• Oponent: Ing. Jana Hozzová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Bachelor programme / odbor:
Informatics / Informatics