c++ - CUDA 中的全局内存与共享内存

Question

我有两个计算类似内容的 CUDA 内核。一种是使用全局内存(myfun 是一个从全局内存读取大量数据并进行计算的设备函数)。第二个内核将该数据 block 从全局内存传输到共享内存，以便数据可以在 block 的不同线程之间共享。我使用全局内存的内核比使用共享内存的内核快得多。可能的原因有哪些？

loadArray 只是将 d_x 的一小部分复制到 m。

__global__ void mykernel(float *d_x, float *d_y, int *d_z, float *d_u, int N, int K, int D)
{

  int tid = blockIdx.x*blockDim.x + threadIdx.x;
  int index = 0;
  float max_s = 1e+37F;


  if (tid < N)
    {

      for (int i = 0; i < K; i++)
        {

          float s = myfun(&d_x[i*D], d_y, tid);

          if (s > max_s)
            {
              max_s = s;
              index = i;
            }
        }

      d_z[tid] = index;
      d_u[tid] = max_s;
    }
}

使用共享内存:

__global__ void mykernel(float *d_x, float *d_y, int *d_z, float *d_u, int N, int K)
{
  int tid = blockIdx.x*blockDim.x + threadIdx.x;
  int index = 0;
  float max_s = 1e+37F;

  extern __shared__ float m[];
  if( threadIdx.x == 0 )
    loadArray( m, d_x );
  __syncthreads();

  if (tid < N)
    {

      for (int i = 0; i < K; i++)
        {

          float s = myfun(m, d_y, tid);

          if (s > max_s)
            {
              max_s = s;
              index = i;
            }
        }

      d_z[tid] = index;
      d_u[tid] = max_s;
    }
}

Answer 1

问题在于，只有每个 block 中的第一个线程从全局内存读取到共享内存，这比让所有线程同时从全局内存读取要慢得多。

当单个线程需要访问全局内存中的相邻元素时，使用共享内存是一个优势 - 但这里的情况似乎并非如此。