O recente crescimento da utilização de Unidades de Processamento Gráfico (GPUs) em aplicações científicas, que são voltadas ao desempenho, gerou a necessidade de otimizar os programas que nelas rodam. Uma ferramenta adequada para essa tarefa é o modelo de desempenho que, por sua vez, se beneficia da existência de uma ferramenta de extração de informações de desempenho para GPUs. Este trabalho cobre a criação de um gerador de microbenchmark para instruções PTX que também obtém informações sobre as características do hardware da GPU. Os resultados obtidos com o microbenchmark foram validados através de um modelo simplificado que obteve erros entre 6,11% e 16,32% em cinco kernels de teste. Também foram levantados os fatores de imprecisão nos resultados do microbenchmark. Utilizamos a ferramenta para analisar o perfil de desempenho das instruções e identificar grupos de comportamentos semelhantes. Também testamos a dependência do desempenho do pipeline da GPU em função da sequência de instruções executada e verificamos a otimização do compilador para esse caso. Ao fim deste trabalho concluímos que a utilização de microbenchmarks com instruções PTX é factível e se mostrou eficaz para a construção de modelos e análise detalhada do comportamento das instruções. / The recent growth in the use of tailored for performance Graphics Processing Units (GPUs) in scientific applications, generated the need to optimize GPU targeted programs. Performance models are the suitable tools for this task and they benefits from existing GPUs performance information extraction tools. This work covers the creation of a microbenchmark generator using PTX instructions and it also retrieves information about the GPU hardware characteristics. The microbenchmark results were validated using a simplified model with errors rates between 6.11% and 16.32% under five diferent GPU kernels. We also explain the imprecision factors present in the microbenchmark results. This tool was used to analyze the instructions performance profile, identifying groups with similar behavior. We also evaluated the corelation of the GPU pipeline performance and instructions execution sequence. Compiler optimization capabilities for this case were also verified. We concluded that the use of microbenchmarks with PTX instructions is a feasible approach and an efective way to build performance models and to generate detailed analysis of the instructions\' behavior.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:10:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mario sobral.pdf: 1031304 bytes, checksum: 17b78abcce30773ebc357d63a1e2c07b (MD5) Previous issue date: 2013-08-06 / The Circle of Quality Control consists on a group of employees who volunteer to support a company, whose goal is to identify, analyze and propose improvements to problems detected in work, besides focusing on professional development and improving the work environment. The company studied has increased focus on financial return of the QCC, having no tools to evaluate the attendant performances and the impact on the work environment In this context, this thesis developed a conceptual model to analyze the performance of the QCC program, at an electronic company located in the Industrial Pole of Manaus, by the perspective of the attendant .Therefore, a study was done based in the program used by the company, literature review and existing models. Based by the models and documentary research, an instrument for data collection was developed and applied together at 60 attendents (leaders and secretaries) in September 2012. From the final results, we developed a conceptual model and the main result has achieved good performance of the current program (80.6%), otherwise identifying further development dimensions related to the company and the work environment when compared with the development of the attendents. Were also identified several opportunities for improvement QCC program at the company. / O Círculo de Controle de Qualidade constitui-se de um grupo de colaboradores voluntários que com o suporte da empresa, têm por objetivo identificar, analisar e propor melhorias para problemas detectados no trabalho, além de focar no desenvolvimento profissional dos circulistas e na melhoria do ambiente de trabalho. A empresa em estudo tem maior foco no retorno financeiro do CCQ, não possuindo ferramenta para avaliar o seu desempenho em relação ao desenvolvimento do participante e do impacto na melhoria do ambiente de trabalho. Neste contexto, a presente dissertação desenvolveu uma proposta de modelo conceitual para analisar o desempenho do programa CCQ em uma empresa de eletroeletrônico no Polo Industrial de Manaus, sob a ótica do participante. Para tanto, foi realizado um estudo para levantar as características do programa CCQ utilizado pela empresa, além de revisão bibliográfica e de modelos existentes. Com base nos modelos e na pesquisa documental, um instrumento de coleta de dados foi desenvolvido e aplicado junto a 60 circulistas (líderes e secretários) em setembro de 2012. A partir da análise dos resultados, desenvolvemos o modelo conceitual e o principal resultado alcançado foi o bom desempenho geral do atual programa (80,6%), porém identificando maior desenvolvimento nas dimensões relacionadas à empresa e ao ambiente de trabalho quando comparados com o desenvolvimento dos circulistas. Também foram identificadas junto aos participantes diversas oportunidades de melhorias para o programa de CCQ da empresa.

O recente crescimento da utilização de Unidades de Processamento Gráfico (GPUs) em aplicações científicas, que são voltadas ao desempenho, gerou a necessidade de otimizar os programas que nelas rodam. Uma ferramenta adequada para essa tarefa é o modelo de desempenho que, por sua vez, se beneficia da existência de uma ferramenta de extração de informações de desempenho para GPUs. Este trabalho cobre a criação de um gerador de microbenchmark para instruções PTX que também obtém informações sobre as características do hardware da GPU. Os resultados obtidos com o microbenchmark foram validados através de um modelo simplificado que obteve erros entre 6,11% e 16,32% em cinco kernels de teste. Também foram levantados os fatores de imprecisão nos resultados do microbenchmark. Utilizamos a ferramenta para analisar o perfil de desempenho das instruções e identificar grupos de comportamentos semelhantes. Também testamos a dependência do desempenho do pipeline da GPU em função da sequência de instruções executada e verificamos a otimização do compilador para esse caso. Ao fim deste trabalho concluímos que a utilização de microbenchmarks com instruções PTX é factível e se mostrou eficaz para a construção de modelos e análise detalhada do comportamento das instruções. / The recent growth in the use of tailored for performance Graphics Processing Units (GPUs) in scientific applications, generated the need to optimize GPU targeted programs. Performance models are the suitable tools for this task and they benefits from existing GPUs performance information extraction tools. This work covers the creation of a microbenchmark generator using PTX instructions and it also retrieves information about the GPU hardware characteristics. The microbenchmark results were validated using a simplified model with errors rates between 6.11% and 16.32% under five diferent GPU kernels. We also explain the imprecision factors present in the microbenchmark results. This tool was used to analyze the instructions performance profile, identifying groups with similar behavior. We also evaluated the corelation of the GPU pipeline performance and instructions execution sequence. Compiler optimization capabilities for this case were also verified. We concluded that the use of microbenchmarks with PTX instructions is a feasible approach and an efective way to build performance models and to generate detailed analysis of the instructions\' behavior.

As vias pavimentadas se deterioram com o passar do tempo, por ação das cargas do tráfego e das intempéries. Por isso necessitam de intervenções (atividades de Manutenção e Reabilitação - M&R). No Brasil é mais comum que sejam realizadas apenas operações tapa-buracos e recapeamentos. São soluções sem eficiência técnica ou econômica. Uma alternativa mais racional e já em uso em países desenvolvidos é um Sistema de Gerência de Pavimentos Urbanos - SGPU. Os objetivos desta tese são apresentar uma propostas para avaliação da condição de vias urbanas com base na identificação dos defeitos da superfície do revestimento, um modelo de previsão de desempenho de vias urbanas com base em séries históricas obtidas no Município de São Carlos e uma análise econômica com a simulação de diferentes cenários para diferentes opções de M&R. Ainda como objetivos desta tese estão a apresentação das vantagens de utilizar um Sistema de Informações Geográficas - SIG, em uso no SGPU do Distrito Federal. Com base nos resultados encontrados, pode-se inferir que a avaliação de campo pode ser mais eficiente se forem considerados menos defeitos e os critérios de severidade e extensão forem fixados, com menos critérios subjetivos do avaliador. Considerando-se as estratégias de M&R adotadas pela Prefeitura Municipal de São Carlos e, ainda, de acordo com as avaliações de campo, pôde-se verificar que os pavimentos necessitam de Reforço Estrutural após 6 anos da sua construção. Os custos de manutenção, ao longo do tempo, são influenciados pela escolha da M&R a ser aplicada na preservação das vias e, também, pela época em que são realizadas, sendo as manutenções preventivas menos onerosas. Nos Estados Unidos, por exemplo, particularmente na cidade de San Antonio, Texas, são realizadas manutenções preventivas e, nas corretivas, há rigoroso controle de qualidade, o que não se verifica nas cidades brasileiras. Um SGPU possui critérios de análise de dados que, aliados ao Sistema de Informações Geográficas - SIG, garantem clareza na apresentação dos resultados, tanto em mapas temáticos quanto em gráficos e planilhas. Os relatórios no padrão SGPU possibilitam solicitar recursos federais e internacionais para manutenção viária, como o Programa Asfalto Novo do DF, que obteve, no ano de 2013, R$565 milhões para a pavimentação urbana. Em simulação de diferentes cenários de M&R, pôde-se concluir que a opção por tapa-buracos e recapeamentos é mais de duas vezes mais onerosa e mantém o pavimento em condição inferior ao que é possível com base nas técnicas de SGPU. Portanto, um SGPU proporciona benefícios socioeconômicos para toda a sociedade, com vantagens no médio e longo prazo e, ainda, mantém as vias em melhor condição. / The paved roads deteriorate over time, due to traffic loads and bad weather. Therefore, they need interventions (Maintenance and Rehabilitation activities - M & R). In Brazil, it is more common to carry out only hole-hole operations and resurfacing. They are solutions without technical or economic efficiency. A more rational alternative already in use in developed countries is an Urban Pavement Management System - UPMS. In this thesis proposals are presented for the evaluation of urban road conditions based on defects of the surface of the coating, a performance prediction model and an economic analysis with the simulation of different scenarios for different M & R options. Data were analyzed from the Municipality of São Carlos, in the State of São Paulo and the Distrito Federal - DF. Based on the results, it can be inferred that the field evaluation can be more efficient if less defects are considered and the criteria of severity and extension are fixed, with less subjectivity on the part of the evaluator. Considering the M & R strategies adopted by the municipal government of São Carlos and also, according to the field evaluations, it was possible to verify that the pavements have a useful life of 6 years. The maintenance costs, over time, are strongly influenced by the choice of M & R to be applied in the preservation of roads and also by the time in which they are carried out. In the United States, for example, preventive maintenance is carried out and, in the correctives, there is strict quality control, which is not the case in Brazilian cities. An UPMS has data analysis criteria that, together with the Geographic Information System - GIS, guarantee clarity in the presentation of results, both in thematic maps and in charts and spreadsheets. The reports in the UPMS standard make it possible to request federal and international resources for road maintenance, such as the DF Asphalt New Program, which obtained R$ 565 million for urban paving. In the simulation of different M & R scenarios, it was concluded that the option to cover holes and resurfacing is more than twice as expensive and keeps the pavement in a lower condition than is possible based on SGPU techniques. Therefore, an SGPU confers socio-economic benefits for the whole society, with advantages in the medium and long term, and also keeps the roads in better condition.

As vias pavimentadas se deterioram com o passar do tempo, por ação das cargas do tráfego e das intempéries. Por isso necessitam de intervenções (atividades de Manutenção e Reabilitação - M&R). No Brasil é mais comum que sejam realizadas apenas operações tapa-buracos e recapeamentos. São soluções sem eficiência técnica ou econômica. Uma alternativa mais racional e já em uso em países desenvolvidos é um Sistema de Gerência de Pavimentos Urbanos - SGPU. Os objetivos desta tese são apresentar uma propostas para avaliação da condição de vias urbanas com base na identificação dos defeitos da superfície do revestimento, um modelo de previsão de desempenho de vias urbanas com base em séries históricas obtidas no Município de São Carlos e uma análise econômica com a simulação de diferentes cenários para diferentes opções de M&R. Ainda como objetivos desta tese estão a apresentação das vantagens de utilizar um Sistema de Informações Geográficas - SIG, em uso no SGPU do Distrito Federal. Com base nos resultados encontrados, pode-se inferir que a avaliação de campo pode ser mais eficiente se forem considerados menos defeitos e os critérios de severidade e extensão forem fixados, com menos critérios subjetivos do avaliador. Considerando-se as estratégias de M&R adotadas pela Prefeitura Municipal de São Carlos e, ainda, de acordo com as avaliações de campo, pôde-se verificar que os pavimentos necessitam de Reforço Estrutural após 6 anos da sua construção. Os custos de manutenção, ao longo do tempo, são influenciados pela escolha da M&R a ser aplicada na preservação das vias e, também, pela época em que são realizadas, sendo as manutenções preventivas menos onerosas. Nos Estados Unidos, por exemplo, particularmente na cidade de San Antonio, Texas, são realizadas manutenções preventivas e, nas corretivas, há rigoroso controle de qualidade, o que não se verifica nas cidades brasileiras. Um SGPU possui critérios de análise de dados que, aliados ao Sistema de Informações Geográficas - SIG, garantem clareza na apresentação dos resultados, tanto em mapas temáticos quanto em gráficos e planilhas. Os relatórios no padrão SGPU possibilitam solicitar recursos federais e internacionais para manutenção viária, como o Programa Asfalto Novo do DF, que obteve, no ano de 2013, R$565 milhões para a pavimentação urbana. Em simulação de diferentes cenários de M&R, pôde-se concluir que a opção por tapa-buracos e recapeamentos é mais de duas vezes mais onerosa e mantém o pavimento em condição inferior ao que é possível com base nas técnicas de SGPU. Portanto, um SGPU proporciona benefícios socioeconômicos para toda a sociedade, com vantagens no médio e longo prazo e, ainda, mantém as vias em melhor condição. / The paved roads deteriorate over time, due to traffic loads and bad weather. Therefore, they need interventions (Maintenance and Rehabilitation activities - M & R). In Brazil, it is more common to carry out only hole-hole operations and resurfacing. They are solutions without technical or economic efficiency. A more rational alternative already in use in developed countries is an Urban Pavement Management System - UPMS. In this thesis proposals are presented for the evaluation of urban road conditions based on defects of the surface of the coating, a performance prediction model and an economic analysis with the simulation of different scenarios for different M & R options. Data were analyzed from the Municipality of São Carlos, in the State of São Paulo and the Distrito Federal - DF. Based on the results, it can be inferred that the field evaluation can be more efficient if less defects are considered and the criteria of severity and extension are fixed, with less subjectivity on the part of the evaluator. Considering the M & R strategies adopted by the municipal government of São Carlos and also, according to the field evaluations, it was possible to verify that the pavements have a useful life of 6 years. The maintenance costs, over time, are strongly influenced by the choice of M & R to be applied in the preservation of roads and also by the time in which they are carried out. In the United States, for example, preventive maintenance is carried out and, in the correctives, there is strict quality control, which is not the case in Brazilian cities. An UPMS has data analysis criteria that, together with the Geographic Information System - GIS, guarantee clarity in the presentation of results, both in thematic maps and in charts and spreadsheets. The reports in the UPMS standard make it possible to request federal and international resources for road maintenance, such as the DF Asphalt New Program, which obtained R$ 565 million for urban paving. In the simulation of different M & R scenarios, it was concluded that the option to cover holes and resurfacing is more than twice as expensive and keeps the pavement in a lower condition than is possible based on SGPU techniques. Therefore, an SGPU confers socio-economic benefits for the whole society, with advantages in the medium and long term, and also keeps the roads in better condition.