GPU微架构

GPU微架构

第一章 GPU架构设计的目标


文章目录


GPU与多线程

GPU与CPU架构的典型特征在于并行计算,以及计算控制方法

GPU采用多线程架构的原因

  • 处理需求具有一致性(最典型的属于渲染管线:典型的渲染过程包括)
  • 针对AI计算便于多粒度组合计算(一方面支持多Batch;另一方面支持变化规模,例如feature size的变化或者MatMul的矩阵规模变化)

GPU采用多线程架构的方法

理论上,当前处理器均采用多级流水线的方法,每条指令依次通过各阶段的处理(F、D、S、E、W)。然而在顺序处理器中,如果指令数据缓存未命中,那么后续指令必须等待。而实际上存在大量情况下后续指令并不依赖当前指令。此次引入两种处理策略

  • 在多线程方法中,处理器简单切换到另一个线程,不管前一条指令是否产生阻塞。GPU采用多线程技术,灵活切换线程执行指令
  • CPU采用乱序、缓存系统和指令级并行(ILP)来应对延迟
    备注 更长的内存延迟一般需要更懂数量的线程来隐藏

GPU的多线程前端拓展

GPU通过程序计数器(PC)值来标记每个线程束。除了PC,每个线程束一般还需要独立的寄存器。所以,GPU中的上下文切换意味着在多个PC寄存器和寄存器文件之间的指针切换,而CPU的上下文切换一般需要把调用线程的内容重新加载寄存器文件之中,继而产生显著的时间开销
备注 典型的,K个线程束,每个线程具有N个寄存器,那么总寄存器文件大小为 K × N K \times N K×N

相关推荐
3D可视化大侠9 分钟前
# 数字孪生平台的数据接入架构:从多源模型导入到实时数据绑定的技术路径
架构
代码里的AI星1 小时前
深度解析:基于RAG架构的企业级“品牌AI可见度”监测体系构建
人工智能·架构
Capricorn19881 小时前
Bug排障实录:Software 3.0 遭遇文献幻觉?知芽 Notebook Skill 底层架构解析
人工智能·笔记·架构·bug·论文笔记
国科安芯2 小时前
低轨卫星姿轨控系统中抗辐射MCU的选型依据与工程实践
单片机·嵌入式硬件·算法·架构·系统安全·低轨卫星·抗辐射
金花顺2 小时前
ndroid 音频系统:AudioTrack 源码深度解析(从 Java 构造到 Native 启动)
前端·架构
烬羽2 小时前
为 Agent 管好一张“上下文预算”:从数条数到数 token
架构·langchain·agent
xierui1231232 小时前
Anthropic安全复盘:会操作电脑的 Agent 如何分阶段上岗
人工智能·网络安全·架构·系统架构
飞鸟真人2 小时前
亿级用户IM系统 之 接入网关负载均衡架构(一、网络结构与DPVS部署)
架构·负载均衡·亿级im系统
烬羽2 小时前
把 Agent 的记忆写进文件:内存 vs 文件,两把钥匙搞定多会话
架构·langchain·agent