1. GPU DE いろんな ちょっとした問題解いてみた
Terumi YAMADA

2. 自己紹介
• 山田てるみ(研修中
• SIMD大好きっ子
• Twitter: telmin_orca

3. もくじ
• 自己紹介
• 前フリ
• 巡回セールスマン問題解いてみた
• Aobench走らせてみた
• まとめ

4. 前フリ

5. OpenCL
OpenCLとは？
ステマ

6. OpenCL
OpenCLとは？
ステマ

7. OpenCLとは

8. OpenCLとは

9. OpenCLとは
Heterogeneous

10. Heterogeneous？

11. NVIDIA
• Geforce GTX 580
• Fermi
• 512 CUDA core
• 3GB RAM
• PCIe 2.0

12. AMD
• Radeon HD 7970
• GCN
• 2048 Streaming Processor
• 3GB RAM
• PCIe 3.0

13. HOST
• Intel Core i7 2600K
• SandyBridge
• 8GB RAM

14. 巡回セールスマン問題解いてみた

15. 巡回セールスマン問題？

16. 解法
• 遺伝的アルゴリズム
• 蟻コロニー最適化
• μ-opt法
• LK法

17. 2-opt法
i k i k
l j l j

18. Parallel 2-opt
• SIMD 2-opt法のGPGPUへの適応と評価
• 第74回情報処理学会全国大会 GPUセッション

20. 重いのは？
i k i k
l j l j

21. CPU -> GPU
経路長計算
最短経路選択
最短経路交換

22. Result
CPU NVIDIA AMD
10万 152.241 114.02 2472.06
12万 235.05 168.58 3487.41
14万 296.395 266.211
16万 427.161 328.547

23. …？
CPU NVIDIA AMD
10万 152.241 114.02 2472.06
12万 235.05 168.58 3487.41
14万 296.395 266.211
16万 427.161 328.547

24. …？
CPU NVIDIA AMD
10万 152.241 114.02 2472.06
12万 235.05 168.58 3487.41
14万 296.395 266.211
16万 427.161 328.547

25. …？
CPU NVIDIA AMD
10万 152.241 114.02 2472.06
12万 235.05 168.58 3487.41
14万 296.395 266.211
16万 427.161 328.547
＼(^o^)／

26. Aobench 走らせてみた

27. Aobench?
• Ambient Occlution benchmark.
• @syoyo氏制作
• 浮動小数点演算のベンチマーク

28. Ambient Occlution
• Global Illumination
• 間接光
• 結構重い

29. 重いのは？
• Intersection
• Sphere * 3 + Plane = 4
• AO sample 64 * 64 = 256

30. CPU -> GPU

31. Result
CPU NVIDIA AMD
256 * 256
6.30 0.057 0.061
64 * 64
512 * 512
24.58 0.213 0.131
64 * 64
1024 * 1024
96.735 0.831 0.4462
64 * 64

32. ：
： が ： //: /:::|::',|::'､:::::::::＼:.:＼.:.:.ヽ:.:.:＼:.:..＼::::::::::::＼､::::＼ ： ：
：
： 何 ： /!::|::l:::: /|:::l:ヽ:＼::ヽ:.:＼:.:＼.:::ヽ:.:.:ヽ:.:.:.:＼::::::::::::＼￣ ： ：
：
： だ ： |/l::|::|::|: ﾄ､:::::::::､､:ヽ､:.:.:.:::::::::::::::ヽ::::.:ヽ:.:.:.:.＼:.:.:.ヽ:::＼. ：
： ：
： か ： |::|::/l::|::|r-ヽ:::::ヽ(ヽー,―＼::::::､::::::::::ヽ::.:.::::::.:::::::ヾ.￣ ： ：
：
： ： }//l::|:::|{（:::）ヾ､:::ヽ ＼!（:::） ヽ,:::ヽ:::::::::::::::::::::::::::::::::::ヾ、 ：
： ：
： わ ：. |/l::|::|:::|ヽ==''" ＼:ヽ、ヽ=＝'" |:::::::::::::::::::::::::::::::::::ヽ､::::＼
か / ',|::|:::| / ｀゛ |!::::::::::::::::::::::::::::ﾄ､::ﾄ､_｀ ゛`
ら l::!::::ﾄ、 '､ _ ||::::::::::::::::::::::::ﾄ:ヽヾ| |￣￣￣
｀ヽ、
な r'"´||',::::', |:::::/l:::::|＼:::ﾄ､ヾ | | ／ / ＼
い / ll ',::', 、 ｰこﾆ=- /!::/ ヽ:::| ヾ､ ﾉ ﾉ ／ ,ｲ
ヽ、

33. Device type: Unknown
???
Max resource 2D width/height: 16384/16384
Total GPU memory size: 3072 MB
Total CPU cached space size: 508 MB
Total CPU uncached space size: 1788 MB
GPU engine clock: 925 MHz
GPU memory clock: 1375 MHz
Number of timing loops: 100
[ 16 bytes] CPU->GPU= 800.000 KB/sec, GPU->CPU 533.333 KB/sec
[ 32 bytes] CPU->GPU= 1.600 MB/sec, GPU->CPU 1.067 MB/sec
[ 64 bytes] CPU->GPU= 2.133 MB/sec, GPU->CPU 2.133 MB/sec
[ 128 bytes] CPU->GPU= 2.560 MB/sec, GPU->CPU 4.267 MB/sec
[ 256 bytes] CPU->GPU= 8.533 MB/sec, GPU->CPU 8.533 MB/sec
[ 512 bytes] CPU->GPU= 17.067 MB/sec, GPU->CPU 25.600 MB/sec
[ 1024 bytes] CPU->GPU= 51.200 MB/sec, GPU->CPU 34.133 MB/sec
[ 2048 bytes] CPU->GPU= 102.400 MB/sec, GPU->CPU 68.267 MB/sec
[ 4096 bytes] CPU->GPU= 204.800 MB/sec, GPU->CPU 204.800 MB/sec
[ 8192 bytes] CPU->GPU= 409.600 MB/sec, GPU->CPU 409.600 MB/sec
[ 16384 bytes] CPU->GPU= 409.600 MB/sec, GPU->CPU 819.200 MB/sec
[ 32768 bytes] CPU->GPU= 1.638 GB/sec, GPU->CPU 1.638 GB/sec
[ 65536 bytes] CPU->GPU= 2.185 GB/sec, GPU->CPU 3.277 GB/sec
...
[ 4194304 bytes] CPU->GPU= 6.658 GB/sec, GPU->CPU 4.033 GB/sec
[ 8388608 bytes] CPU->GPU= 6.658 GB/sec, GPU->CPU 3.884 GB/sec
[ 16777216 bytes] CPU->GPU= 6.684 GB/sec, GPU->CPU 3.233 GB/sec
[ 33554432 bytes] CPU->GPU= 6.697 GB/sec, GPU->CPU 2.993 GB/sec
[ 67108864 bytes] CPU->GPU= 6.697 GB/sec, GPU->CPU 2.870 GB/sec
[ 134217728 bytes] CPU->GPU= 6.704 GB/sec, GPU->CPU 2.789 GB/sec
[ 268435456 bytes] CPU->GPU= 6.699 GB/sec, GPU->CPU 2.767 GB/sec
[ 536870912 bytes] CPU->GPU= 6.705 GB/sec, GPU->CPU 2.797 GB/sec
[1073741824 bytes] CPU->GPU= 6.705 GB/sec, GPU->CPU 2.771 GB/sec
calResAllocRemote2D() returned an error when trying to allocate 1874853888 bytes (uncached)!
Peak CPU->GPU Bandwidth = 6.705 GB/sec [data size = 536870912 bytes]
Peak GPU->CPU Bandwidth = 4.369 GB/sec [data size = 131072 bytes]

34. ????
GeForce GTX 580
Quick Mode
Host to Device Bandwidth, 1 Device(s), Paged memory, direct access
Transfer Size (Bytes) Bandwidth(MB/s)
33554432 5561.7
Device to Host Bandwidth, 1 Device(s), Paged memory, direct access
Transfer Size (Bytes) Bandwidth(MB/s)
33554432 5466.2
Device to Device Bandwidth, 1 Device(s)
Transfer Size (Bytes) Bandwidth(MB/s)
33554432 138261.9

35. ?????
__kernel void map_test(__global int* src,__global int* dst,const int limit)
{
int id = get_global_id(0);
if(id > limit) return;
dst[id] = src[limit - 1 - id];
}

36. ?????
__kernel void map_test(__global int* src,__global int* dst,const int limit)
{
int id = get_global_id(0);
if(id > limit) return;
dst[id] = src[limit - 1 - id];
} 1000 ~

37. !
NVIDIA AMD
0.355824 1.70634
1000
0.16186 0.7224
3.54601 14.1305
10000
1.697 6.1982
35.4747 128.583
100000
16.213 58.0289

38. まとめ

39. • GPGPUやるならGeforce GTX 580
• Radeon HD 7970は…
• スロースターター 足に爆弾
• カーネルが大きくなれば…