CUDA理论带宽与有效带宽

时间:2011-03-22 18:15:41

标签: performance cuda bandwidth matrix-multiplication

我有一个CUDA内核,它将两个矩阵相乘,其宽度和高度是我正在使用的块大小的倍数。

我使用的Nvidia Quadro Fx 3800的理论带宽为50 Gb / s,我有一些奇怪的结果(有效带宽大于理论带宽)

我会在这里发布一些结果:

  

使用Blocksize 2

     

[10] [10] * [10] [10]    - > BW = 0,02 Gb / s [1000] [1000] * [1000] [1000] - > BW = 69,4   Gb / s的

     

使用Blocksize 64

     

[1000] [1000] *   [1000] [1000] - > BW = 486,4 Gb / s   [10000] [10000] * [10000] [10000] - > BW =   45072,12 Gb / s

我采用了Nvidia最佳实践指南中的有效带宽公式(我已经简化了它但它的等价物(除非有一个愚蠢的错误))。 我认为内核很好,因为它与我读过的一些Nvidia讲座非常相似(如果不相同),也因为它正常工作(afaik)。

#define blocksize 64
#define HM (10000) 
#define WM (10000) 
#define WN (10000)
#define HN WM 
#define WP WN   
#define HP HM  
#define PTH WM
#define PTW HM

__global__ void nonsquare(float*M, float*N, float*P, int uWM,int uWN)
   {
__shared__ float MS[blocksize][blocksize];
__shared__ float NS[blocksize][blocksize];

int tx=threadIdx.x, ty=threadIdx.y, bx=blockIdx.x, by=blockIdx.y;
int rowM=ty+by*blocksize;
int colN=tx+bx*blocksize;
int Pvalue=0;

for(int m=0; m< uWM/blocksize;m++){
    MS[ty][tx]=M[rowM*uWM+(m*blocksize+tx)];
    NS[ty][tx]=M[colN + uWN*(m*blocksize+ty)];
    __syncthreads();
    for(int k=0;k<blocksize;k++)
        Pvalue+=MS[ty][k]*NS[k][tx];
    P[rowM*WP+colN]=Pvalue;
}

}
int main(){


cudaEvent_t evstart, evstop;
cudaEventCreate(&evstart);
cudaEventCreate(&evstop);

float*M=(float*)malloc(sizeof(float)*HM*WM);
float*N=(float*)malloc(sizeof(float)*HN*WN);

for(int i=0;i<WM*HM;i++)
    M[i]=(float)i;
for(int i=0;i<WN*HN;i++)
    N[i]=(float)i;




float*P=(float*)malloc(sizeof(float)*HP*WP);



float *Md,*Nd,*Pd;
cudaMalloc((void**)&Md,HM*WM*sizeof(float));

cudaMalloc((void**)&Nd,HN*WN*sizeof(float));

cudaMalloc((void**)&Pd,HP*WP*sizeof(float));



cudaMemcpy(Md,M,HM*WM*sizeof(float),cudaMemcpyHostToDevice);

cudaMemcpy(Nd,N,HN*WN*sizeof(float),cudaMemcpyHostToDevice);



dim3 dimBlock(blocksize,blocksize);//(tile_width , tile_width);
dim3 dimGrid(WN/dimBlock.x,HM/dimBlock.y);//(width/tile_width , width/tile_witdh);

cudaEventRecord(evstart,0);

nonsquare<<<dimGrid,dimBlock>>>(Md,Nd,Pd,WM,WN);

cudaEventRecord(evstop,0);
cudaEventSynchronize(evstop);
float time;
cudaEventElapsedTime(&time,evstart,evstop);

cudaMemcpy(P,Pd,WP*HP*sizeof(float),cudaMemcpyDeviceToHost);

    cudaFree(Md);
cudaFree(Nd);
cudaFree(Pd);


    printf("\ntime spent:%f",time);
float Bandwidth=(HM*WM*4+WN*HN*4+HP*WP*4)/(time*1000000); /
printf("\nEffective Bandwidth:%f Gb/s\n",Bandwidth);
    }

提前致谢

3 个答案:

答案 0 :(得分:2)

我认为内核正在默默地失败。

  1. 您是否检查过任何错误? 内核调用?

  2. 代码是否有效?

  3. 你有什么结果? 时间?

答案 1 :(得分:1)

请注意,通过使用共享内存,纹理内存等,有时可能会超出理论带宽。这通常意味着您可能无意中使用了一些专用硬件支持的功能(例如内置双线性纹理插值等)。

除了罗伯特哈维提到的原因之外,供应商也可能会在工厂超频(尽管GeForce比Quadros更常见)。

总的来说,如果你接近或超过理论带宽(在内存或计算中),我会说你做得很好。

答案 2 :(得分:0)

我可以想到一些解释:

  1. 对测量产生不利影响的基线代码的更改
  2. 无效的表现假设
  3. 未识别的微优化。
  4. 不切实际的基准。
  5. 您说您的代码已经简化了。我会尝试使用原始基准代码,看看会发生什么。如果数字更加真实,您可以将原始基准代码与简化代码进行比较,以确定差异。