memory - CUDA 本地内存寄存器溢出开销

Question

我有一个使用大量寄存器并将它们大量溢出到本地内存的内核。

    4688 bytes stack frame, 4688 bytes spill stores, 11068 bytes spill loads
ptxas info    : Used 255 registers, 348 bytes cmem[0], 56 bytes cmem[2]

由于溢出似乎相当高，我相信它会通过 L1 甚至 L2 缓存。由于本地内存对每个线程都是私有(private)的，因此编译器如何合并对本地内存的访问？这个内存是否像全局内存一样以 128 字节的事务读取？由于这种溢出量，我的内存带宽利用率很低 (50%)。我有类似的内核，没有溢出，可以获得高达 80% 的峰值内存带宽。

编辑我使用 nvprof 工具提取了更多指标。如果我很好地理解提到的技术 here ，然后由于寄存器溢出(4 * l1 命中和未命中/L2 的 4 个扇区中所有写入的总和 = (4 * (45936 + 4278911))/(5425005 + 5430832 + 5442361 + 5429185) = 79.6%)。有人可以验证我是否在这里吗？

Invocations                                Event Name         Min         Max         Avg
Device "Tesla K40c (0)"
Kernel: mulgg(double const *, double*, int, int, int)
     30        l2_subp0_total_read_sector_queries     5419871     5429821     5425005
     30        l2_subp1_total_read_sector_queries     5426715     5435344     5430832
     30        l2_subp2_total_read_sector_queries     5438339     5446012     5442361
     30        l2_subp3_total_read_sector_queries     5425556     5434009     5429185
     30       l2_subp0_total_write_sector_queries     2748989     2749159     2749093
     30       l2_subp1_total_write_sector_queries     2748424     2748562     2748487
     30       l2_subp2_total_write_sector_queries     2750131     2750287     2750205
     30       l2_subp3_total_write_sector_queries     2749187     2749389     2749278
     30                         l1_local_load_hit       45718       46097       45936
     30                        l1_local_load_miss     4278748     4279071     4278911
     30                        l1_local_store_hit           0           1           0
     30                       l1_local_store_miss     1830664     1830664     1830664

编辑

我意识到它是 128 字节，而不是我正在考虑的位事务。

Answer 1

根据 Local Memory and Register Spilling寄存器溢出对性能的影响不仅仅是编译时决定的合并；更重要的是:从二级缓存读/写已经很昂贵了，你想避免它。

该演示文稿建议使用分析器，您可以在运行时计算由于本地内存 (LMEM) 访问而导致的 L2 查询的数量，查看它们是否对所有 L2 查询的总数产生重大影响，然后优化共享与 L1 的比率有利于后者，例如通过单个主机调用 cudaDeviceSetCacheConfig(cudaFuncCachePreferL1);

希望这对您有所帮助。