Técnicas de Otimização de Código para Placas de ... - UFMG

Kernel Figura Speed-up Registradores Ocupação
matMul 1.21 1 9 1
matMulCoalesced 1.22 9.54 9 1
matMulTiled 1.24 11.75 11 2/3
matMulUnroll 1.26 26.28 9 1
Tabela 1.1. Resultados obtidos durante a
otimização do kernel de multiplicação matricial.
de obtermos a máxima ocupação do hardware, cada thread poderia
utilizar no máximo 10 registradores.
Desta forma, existe uma tensão entre o número de registradores
disponíveis para cada thread e a quantidade de threads
que podem ser executadas simultaneamente. Por exemplo, o
programa da figura 1.21 usa 9 registradores. Portanto, ele pode
executar a quantidade máxima de 768 threads, uma vez que
9 × 768 < 8,192. Ou seja, uma placa GeForce 8800 pode escalonar
três blocos, cada um com 256 threads, para executarem
juntos. Todavia, caso a pressão de registradores aumente em
duas unidades, como deu-se no programa da figura 1.24, então
teríamos 256 × 11 × 3 = 8,488 > 8,192. Neste caso apenas
dois blocos de threads poderiam ser executados em conjunto,
resultando em uma taxa de ocupação do hardware de 2/3.
O cálculo da pressão de registradores, isto é, o número
máximo de registradores demandado por um programa é um
problema difícil e muitas de suas variações são problemas NPcompletos.
Duas variáveis podem ser alocadas no mesmo registrador
se elas não estão “vivas" no mesmo ponto do programa.
Dizemos que uma variável v está viva em um determinado
ponto de programa p se existe um caminho no fluxo de
execução do programa que vai de p até um outro ponto de programa
p ′ onde v é usada. Este caminho não deve passar por
nenhuma definição da variável v. A figura 1.27 ilustra estas noções.
Nesta figura temos uma função que possui um parâmetro
de entrada e duas variáveis. Este parâmetro e as variáveis precisam
ser armazenados em alguma área de memória. Idealmente
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