Рассмотрим следующий код, который ставит в очередь от 1 до 100000 «неблокирующих» операций чтения буфера произвольного доступа и измеряет время:
#define __CL_ENABLE_EXCEPTIONS
#include <CL/cl.hpp>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <stdio.h>
static const int size = 100000;
int host_buf[size];
int main() {
cl::Context ctx(CL_DEVICE_TYPE_DEFAULT, nullptr, nullptr, nullptr);
std::vector<cl::Device> devices;
ctx.getInfo(CL_CONTEXT_DEVICES, &devices);
printf("Using OpenCL devices: \n");
for (auto &dev : devices) {
std::string dev_name = dev.getInfo<CL_DEVICE_NAME>();
printf(" %s\n", dev_name.c_str());
}
cl::CommandQueue queue(ctx);
cl::Buffer gpu_buf(ctx, CL_MEM_READ_WRITE, sizeof(int) * size, nullptr, nullptr);
std::vector<int> values(size);
// Warmup
queue.enqueueReadBuffer(gpu_buf, false, 0, sizeof(int), &(host_buf[0]));
queue.finish();
// Run from 1 to 100000 sized chunks
for (int k = 1; k <= size; k *= 10) {
auto cstart = std::chrono::high_resolution_clock::now();
for (int j = 0; j < k; j++)
queue.enqueueReadBuffer(gpu_buf, false, sizeof(int) * (j * (size / k)), sizeof(int), &(host_buf[j]));
queue.finish();
auto cend = std::chrono::high_resolution_clock::now();
double time = std::chrono::duration<double>(cend - cstart).count() * 1000000.0;
printf("%8d: %8.02f us\n", k, time);
}
return 0;
}
Как всегда, есть некоторые случайные вариации, но типичный вывод для меня такой:
1: 10.03 us
10: 107.93 us
100: 794.54 us
1000: 8301.35 us
10000: 83741.06 us
100000: 981607.26 us
Хотя я ожидал относительно высокой задержки для одного чтения, учитывая необходимость двустороннего обмена PCIe, я удивлен высокой стоимостью добавления последующих операций чтения в очередь — как будто на самом деле «очереди» вообще нет. но каждое чтение добавляет полную задержку. Это на GTX 960 с Linux и версией драйвера 455.45.01.
Вы используете единую упорядоченную очередь команд. Следовательно, все операции чтения, поставленные в очередь, выполняются аппаратно/драйвером последовательно.
«Неблокирующий» аспект просто означает, что сам вызов является асинхронным и не будет блокировать ваш хост-код, пока работает GPU.
В вашем коде вы используете clFinish
, который блокируется до тех пор, пока не будут выполнены все чтения.
Так что да, это ожидаемое поведение. Вы будете платить полный штраф за каждый перевод DMA.
Пока вы создаете упорядоченную очередь команд (по умолчанию), другие графические процессоры будут вести себя так же.
Если ваше оборудование/драйвер поддерживает неупорядоченные очереди, вы можете использовать их для потенциального перекрытия передач DMA. В качестве альтернативы вы можете использовать несколько очередей по порядку. Но производительность, конечно же, зависит от оборудования и драйверов.
Использование нескольких очередей / неупорядоченных очередей немного сложнее. Вы должны убедиться, что вы правильно используете события, чтобы избежать условий гонки или вызвать неопределенное поведение.
Чтобы уменьшить задержку, связанную с передачей DMA GPU-Host, рекомендуется использовать закрепленный буфер хоста, а не std::vector
. Закрепленные буферы хоста обычно создаются с помощью clCreateBuffer
с флагом CL_MEM_ALLOC_HOST_PTR
.