NVIDIA GPU Wavefronts

已于 2024-08-13 16:08:30 修改
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文章标签： GPU CUDA CUDA kernel Memory
于 2024-08-10 18:16:09 首次发布
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背景知识

NVIDIA GPU中Volta及更新的架构，L1TEX的处理流程可以简化描述如下：
当一个SM（流式多处理器）为一个warp执行Global或Local内存指令时，会向L1TEX发送一个Request。这个Request包含了该warp中所有参与线程（最多32个线程）的信息。对于全局和本地内存，根据访问模式和参与的线程数量，Request需要访问多个cache line以及这些cache line内的多个sector。
L1TEX单元内部有多个处理阶段，以流水线方式运行。

Wavefront

wavefront 是每个流水线 stage 每个周期内可以处理的一个packet。如果在一个wavefront中不能访问Request所有cache line或sector，则会创建多个wavefront并依次进行处理，即以串行方式进行。
wavefront内可同时处理范围的限制可能包括对一致性内存空间的需求、可以访问的最大cache line数量以及其他原因。每个wavefront随后流经L1TEX流水线，并读取该wavefront处理的sector。

wavefront的理解：

  • wavefront可以理解为一个可以一次同时处理的“work packet”。也就是说，在L1TEX中每个cycle处理一个wavefront（pipeline 每cycle完成一个wavefront）。因此，wavefront也可以表示处理Request所需的周期数，而每个请求所需的sector数量取决于所有参与线程的内存指令的访问模式。例如，可能存在一个内存指令，每个请求需要4个sector，并且可以在1个wave
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