2016-11-12 70 views
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我目前正在通过计算两个向量之间的点积来学习CUDA流。这些成分是一个核函数,它接受向量xy,并返回一个大小等于块数的向量,结果,其中每个块贡献自己的减少的总和。CUDA流的性能

我也有一台主机功能dot_gpu调用内核,并降低了矢量结果到最终点积值。

同步版本不只是这一点:

// copy to device 
copy_to_device<double>(x_h, x_d, n); 
copy_to_device<double>(y_h, y_d, n); 

// kernel   
double result = dot_gpu(x_d, y_d, n, blockNum, blockSize); 

而异步一个是这样:

double result[numChunks]; 
for (int i = 0; i < numChunks; i++) { 
    int offset = i * chunkSize; 

    // copy to device 
    copy_to_device_async<double>(x_h+offset, x_d+offset, chunkSize, stream[i]); 
    copy_to_device_async<double>(y_h+offset, y_d+offset, chunkSize, stream[i]); 

    // kernel 
    result[i] = dot_gpu(x_d+offset, y_d+offset, chunkSize, blockNum, blockSize, stream[i]); 
} 
for (int i = 0; i < numChunks; i++) { 
    finalResult += result[i]; 
    cudaStreamDestroy(stream[i]); 
} 

我使用的数据流,并试图探讨的原因时变得更差的性能。我试图管理下载,内核调用和上传,但没有结果。

// accumulate the result of each block into a single value 
double dot_gpu(const double *x, const double* y, int n, int blockNum, int blockSize, cudaStream_t stream=NULL) 
{ 
double* result = malloc_device<double>(blockNum); 
dot_gpu_kernel<<<blockNum, blockSize, blockSize * sizeof(double), stream>>>(x, y, result, n); 

#if ASYNC 
    double* r = malloc_host_pinned<double>(blockNum); 
    copy_to_host_async<double>(result, r, blockNum, stream); 

    CudaEvent copyResult; 
    copyResult.record(stream); 
    copyResult.wait(); 
#else 
    double* r = malloc_host<double>(blockNum); 
    copy_to_host<double>(result, r, blockNum); 
#endif 

double dotProduct = 0.0; 
for (int i = 0; i < blockNum; i ++) { 
    dotProduct += r[i]; 
} 

cudaFree(result); 
#if ASYNC 
    cudaFreeHost(r); 
#else 
    free(r); 
#endif 

return dotProduct; 
} 

我的猜测是,这个问题是dot_gpu()功能,它不仅调用内核里面。告诉我,如果我理解正确以下流的执行

foreach stream { 
    cudaMemcpyAsync(device[stream], host[stream], ... stream); 
    LaunchKernel<<<...stream>>>(...); 
    cudaMemcpyAsync(host[stream], device[stream], ... stream); 
} 

主机执行,因为马上(cudaMemcpyAsync和内核回报所有三个指令不会被阻挡,但他们会按顺序执行的GPU,因为他们被分配到相同的流)。因此,主机继续下一个流(即使stream1谁知道它在哪个阶段,但是谁在乎......它在GPU上完成他的工作,对吧?)并且再次执行三条指令而不被阻塞......等等等等。但是,我的代码会阻止主机,然后才能处理下一个流,位于dot_gpu()函数内。是否因为我分配了空闲内容,并将内核返回的数组减少为单个值?

回答

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假设你的客观CUDA接口做什么函数和方法的名称所暗示的,有三个原因,从后续调用dot_gpu()的工作可能不会重叠:

  1. 您的代码明确块通过记录一个事件,并等待为了它。

  2. 若不是阻断1.已经,您的代码将block on the pinned host side allocation and deallocation,你嫌。

  3. 如果您的代码没有被阻止2,那么根据计算能力,从后续调用到dot_gpu()的工作可能仍不会重叠。即使它们入队到不同的流,也可以使用Devices of compute capability 3.0 or lower do not reorder operations

    即使对于计算能力的装置3.5和更高the number of streams whose operations can be reordered is limited by the CUDA_​DEVICE_​MAX_​CONNECTIONS environment variable,默认为8,并且可以被设置为值一样大32.