CUDA
訪問者数　5363　　　　　　最終更新　2008-10-26 (日) 16:29:57
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Johan Seland(johan.seland@sintef.no) の「CUDA Programming」より †

この記述はJohan Seland(johan.seland@sintef.no) の「CUDA Programming」 （http://www.sintef.no/upload/IKT/9011/SimOslo/eVITA/2008/seland.pdf）から 整理したものです。図版等はSelandの物を借りていますのでCopyrightはもとの著者 にあります。記述内容を整理したことによる誤解・表現上の問題の責任は 山内にあります。

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スレッド実行モデル（26〜ページを解釈） †

実行の仕組

この上に（スケジューラが）「スレッド」を割付け

実行速度を制限する要因

操作にかかるクロック数

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メモリモデル †

cuda_memory_for_blocks.png
Johan Seland(johan.seland@sintef.no) "CUDA Programming"(http://www.sintef.no/upload/IKT/9011/SimOslo/eVITA/2008/seland.pdf) page 30

レジスタと共有メモリは、ブロック間で分配される。

山内の理解では、ブロック（やワープ）はＯＳの「プロセス」のようなもので、物理的に（その個数分）存在するわけではなさそうだ。

つまり、レジスタや共有メモリは、物理的には、１つのストリーミングマルチプロセッサ（＝８×スカラープロセッサ）の内部に１組、つまりレジスタは（8K個＝32KB分）あり、共有メモリは（16KB分、但し16バンクに構成されている）ある。これらの数値はCUDAのProgramming GuideのAppendix A1.1 (page 78)を参照。GTX9800の場合はComputing Capability 1.1なので、上記の数字になる。Teslaだと1.3なのでレジスタや共有メモリが２倍になっている。

この容量のメモリを、ロードリストアすることなく、領域を分割割当てして使っている。つまりスレッド切替え（正確にはワープ切替えというかブロック切替えというか）の時には（ＯＳのスレッド切替でやるようには）ロードリストアしない。その分割割当ては、おそらくコンパイル時に確定してしまうのだろう。

上の図で、各スレッドにレジスタがあり、各ブロックに共有メモリがあるように描かれているのは、その（コンパイル時の？）分割割当てが済んだ分量を割り当てた状況なのだろうと思う。だから「レジスタや共有メモリの容量はブロック数に依存する」ことになるのだろうと思う。

この他に、グローバルメモリ、定数メモリ、テクスチャメモリが使えるが、CUDAのプログラミング上、定数メモリやテクスチャメモリをどう使うのか、未確認。

グローバルメモリは非常にアクセスが遅い（400〜600サイクル）のと、かたまりで転送（Coalesced）する必要がある。細かくはProgramming GuideのSection5.1.2.1 (page 52)を参照のこと。

添付ファイル: filecuda_memory_for_blocks.png 713件 [詳細]
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