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淺談GPU: 衡量計算效能的正確姿勢(1)

Linux閱碼場 ? 來源:面包板社區(qū) ? 作者:Linux閱碼場 ? 2021-04-16 11:05 ? 次閱讀
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琢磨了好幾天,也不知道公眾號第一篇正式文章應(yīng)該怎么寫。現(xiàn)在很后悔在朋友圈高調(diào)公開公眾號,還竟敢宣稱有15年行業(yè)經(jīng)驗,大家不要信以為真,其實不過是一年經(jīng)驗重復(fù)了十幾年而已。連知乎的小朋友都知道問問題的正確姿勢,我真是有些汗顏。

言歸正狀,萬事開頭難,現(xiàn)在騎虎難下,也只好勉力為之。在這里想先介紹些今后文章經(jīng)常會涉及的一些指標(biāo)概念,希望能達(dá)成基本的共識,到時候交流起來會方便些。

Lateny和Throughput

1 延遲(latency),完成一個任務(wù)所需要的時間。

2.吞吐量(throughput),單位時間完成的任務(wù)量。

體系結(jié)構(gòu)大神David.A.Patterson在他的著作《計算機(jī)組成和設(shè)計》用洗衣過程來做譬喻。洗衣過程由清洗,烘干,折疊,收納四個環(huán)節(jié)組成,每個環(huán)節(jié)耗時30分鐘,所以每次洗衣任務(wù)的latency是2個小時,沒有優(yōu)化以前,8個小時的完成4次洗衣任務(wù),所以throughput只有0.5。

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經(jīng)過流水線改造以后,效率得到改善,雖然每次洗衣還是花費2小時,但單位時間完成的任務(wù)量大大提升,4次洗衣任務(wù)只花了3.5個小時。

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我們可以把生活常識映射到處理器的流水線(Pipeline)設(shè)計,處理器的指令Pipeline通過實現(xiàn)指令級的并行(Instruction Level Parallelism)來提高throughput。這種ILP的優(yōu)化對碼農(nóng)們就是免費的午餐,躺著程序性能就上去了。

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另外,如下圖,我們也可以通過多核CPU或者內(nèi)置很多計算單元的GPU來提高程序整體的性能(throughput),這種優(yōu)化屬于線程級并行(Thread Level Parallelism)。相比ILP,TLP對碼農(nóng)不太友好,不再供應(yīng)免費的午餐,我們需要編寫多線程程序,甚至通過專門的接口(CUDA/OpenCL)讓CPU/GPU忙碌起來,才能得到性能的提升。

第一篇先寫到這兒了,再長就沒人看了,接下來會介紹其它幾個重要概念。
編輯:lyn

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原文標(biāo)題:GPU: 衡量計算效能的正確姿勢(1)

文章出處:【微信號:LinuxDev,微信公眾號:Linux閱碼場】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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