OpenCL và hiệu suất OpenMP

Question

Có bất kỳ nghiên cứu nào so sánh OpenCL với hiệu suất OpenMP không? Cụ thể là tôi quan tâm đến chi phí trên không khi khởi chạy chủ đề với OpenCL, ví dụ, nếu người ta phân chia tên miền thành một số lượng lớn các mục công việc riêng lẻ (mỗi chủ đề chạy bằng một công việc nhỏ) so với các chủ đề trọng lượng nặng hơn trong OpenMP tên miền được phân tách thành các tên miền phụ có số bằng số lõi.

Có vẻ như mô hình lập trình OpenCL được nhắm mục tiêu nhiều hơn đến các chip song song ồ ạt (ví dụ GPU), chứ không phải các CPU có ít lõi hơn nhưng mạnh hơn.

OpenCL có thể là sự thay thế hiệu quả cho OpenMP không?

Answer 1

Các tiêu chuẩn tôi đã thấy cho thấy OpenCL và OpenMP chạy trên cùng một phần cứng thường có thể so sánh về hiệu suất, hoặc OpenMP có hiệu suất tốt hơn một chút. Tuy nhiên, tôi đã không thấy bất kỳ điểm chuẩn nào mà tôi sẽ xem xét kết luận, bởi vì chúng hầu như thiếu các giải thích chi tiết về phương pháp luận của chúng. Tuy nhiên, có một vài điều hữu ích cần xem xét:

• OpenCL sẽ luôn có thêm một số chi phí khi biên dịch hạt nhân khi chạy. Bất kỳ điểm chuẩn nào cũng cần liệt kê riêng thời gian này, sử dụng hạt nhân đã được biên dịch trước hoặc chạy đủ lâu để biên dịch hạt nhân không đáng kể.

• Triển khai OpenCL sẽ thay đổi. Các nhà cung cấp GPU như NVidia không có động cơ để đảm bảo việc triển khai OpenCL dựa trên CPU của họ càng nhanh càng tốt. Không có triển khai OpenCL nào có khả năng là trưởng thành như một triển khai OpenMP tốt.

• Đặc tả OpenCL nói về cơ bản không có gì về cách triển khai dựa trên CPU sử dụng luồng dưới mui xe, vì vậy bất kỳ cuộc thảo luận nào cho dù luồng tương đối nhẹ hoặc nặng sẽ nhất thiết phải được triển khai cụ thể.

• Khi bạn đang chạy mã OpenCL trên CPU, các mục công việc của bạn không cần phải nhỏ và nhiều. Bạn có thể chia nhỏ vấn đề theo cách tương tự với OpenMP.

Ngay cả khi OpenCL có phí cao hơn một chút, có thể có các lý do khác để thích nó.

• Rõ ràng, nếu mã của bạn có thể tận dụng tốt GPU, bạn sẽ muốn có triển khai OpenCL. Hiệu suất OpenCL trên CPU có thể đủ tốt để không duy trì được đường dẫn mã dự phòng OpenMP cho người dùng không có GPU mạnh mẽ.

• Triển khai OpenCL dựa trên CPU tốt có nghĩa là bạn sẽ tự động nhận được lợi ích của bất kỳ phần mở rộng bộ lệnh nào mà CPU và hỗ trợ triển khai OpenCL hỗ trợ. Với OpenMP, bạn phải thực hiện thêm công việc để đảm bảo rằng tệp thực thi của bạn bao gồm cả đường dẫn mã SSEx và AVX.

• Nguyên tắc véc tơ OpenCL có thể giúp bạn thể hiện một số tính song song rõ ràng mà không có tính linh hoạt và khả năng đọc mà bạn nhận được từ việc sử dụng nội tại SSE.

Answer 2

Tôi có một chương trình có tùy chọn sử dụng openCL hoặc openMP trên một số tắc nghẽn chính, về cơ bản thêm vectơ và thực hiện giảm.

Trong trường hợp của tôi, openMP mất 13 giây trong đó openCL mất 10 giây, trên CPU. Intel I5.

Cấu hình nhanh nhất cho tôi cho đến thời điểm này là thêm các vec-tơ bằng cách sử dụng GPU openCL, và thực hiện việc cắt giảm trên openMP khiến tôi giảm xuống 7 giây. Khi tôi làm giảm hạt nhân mởCL, trên GPU, phải mất tổng cộng 8 giây.

Vì vậy, từ kinh nghiệm của tôi, tôi có thể nói có lẽ nó phụ thuộc vào việc sử dụng và bạn có thể tối ưu hóa hạt nhân mởCL của mình.