Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
VC++: 125. CUDA로 작성한 RGB2RGBA 성능 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 22701
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 4개 있습니다.)
(시리즈 글이 4개 있습니다.)
VC++: 125. CUDA로 작성한 RGB2RGBA 성능
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11471

개발 환경 구성: 356. GTX 1070, GTX 960, GT 640M의 cudaGetDeviceProperties 출력 결과
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11472

개발 환경 구성: 357. CUDA의 인덱싱 관련 용어 - blockIdx, threadIdx, blockDim, gridDim
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11481

VC++: 126. CUDA Core 수를 알아내는 방법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11482




CUDA로 작성한 RGB2RGBA 성능

지난 글에서,

C# - OpenCvSharp 사용 시 C/C++을 이용한 속도 향상 (for 루프 연산)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11422

OpenCV의 CvtColor(ColorConversionCodes.BGR2BGRA) 호출에 대해 C++/parallel_for로 성능을 유사하게 구현한 적이 있습니다. 마찬가지로, SIMD를 이용해 OpenCV의 erode 연산을 해보기도 했습니다.

내가 만든 코드보다 OpenCV의 속도가 월등히 빠른 이유
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11423

아쉽게도 SIMD 연산의 경우 RGB2RGBA 연산에는 적용할 수 없었는데요. CUDA의 경우 kernel 함수가 SIMD보다는 더 유연하기 때문에 RGB2RGBA 같은 연산을 구현하는 것이 가능한데, 아래의 코드가 바로 그것입니다.

__global__ void rgb2rgba(int n, BYTE *srcPtr, BYTE *dstPtr)
{
    int tid = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;

    while (tid < n)
    {
        int srcPos = tid * 3;
        int dstPos = tid * 4;

        dstPtr[dstPos + 0] = srcPtr[srcPos + 0];
        dstPtr[dstPos + 1] = srcPtr[srcPos + 1];
        dstPtr[dstPos + 2] = srcPtr[srcPos + 2];
        dstPtr[dstPos + 3] = 0xff;

        tid += (blockDim.x * gridDim.x);
    }
}

위의 kernel 함수를 C#에서 호출할 수 있도록 다음과 같이 export 함수를 하나 만들어 주고,

__declspec(dllexport) BOOL RGB2RGBA_Cuda(BYTE *srcPtr, BYTE *dstPtr, int width, int height)
{
    BYTE *cudaSrc = nullptr;
    BYTE *cudaDst = nullptr;

    int srcSize = width * height * 3; // RGB 3bytes
    int dstSize = width * height * 4; // RGBA 4bytes

    BOOL ret = FALSE;

    do
    {
        cudaError_t cudaStatus = cudaMalloc((void **)&cudaSrc, srcSize);
        if (cudaStatus != cudaSuccess)
        {
            break;
        }

        cudaStatus = cudaMalloc((void **)&cudaDst, dstSize);
        if (cudaStatus != cudaSuccess)
        {
            break;
        }

        cudaStatus = cudaMemcpy(cudaSrc, srcPtr, srcSize, cudaMemcpyHostToDevice);
        if (cudaStatus != cudaSuccess)
        {
            break;
        }

        rgb2rgba<<<64, 64>>>(width * height, cudaSrc, cudaDst);

        cudaStatus = cudaGetLastError();
        if (cudaStatus != cudaSuccess)
        {
            break;
        }

        cudaStatus = cudaDeviceSynchronize();
        if (cudaStatus != cudaSuccess) 
        {
            break;
        }

        cudaStatus = cudaMemcpy(dstPtr, cudaDst, dstSize, cudaMemcpyDeviceToHost);
        if (cudaStatus != cudaSuccess)
        {
            break;
        }

        ret = TRUE;
    } while (false);

    if (cudaSrc != nullptr)
    {
        cudaFree(cudaSrc);
    }

    if (cudaDst != nullptr)
    {
        cudaFree(cudaDst);
    }

    return ret;
}

테스트해 보면, 100회 연산에 2초 넘는 시간이 걸립니다. 즉, "C# - OpenCvSharp 사용 시 C/C++을 이용한 속도 향상 (for 루프 연산)" 글에서 성능 테스트한 것 중에 (C# 제외하고) 가장 안 좋은 기록이 나온 것입니다. (아직 제가 CUDA 초보자라 더 빠르게 할 수 있는 방법이 있는지는 모르겠습니다.)

성능이 낮은 이유는, RAM에 있는 데이터를 GPU의 메모리로 복사하고 그 결과를 다시 RAM으로 복사하는 오버헤드가 있기 때문입니다.

따라서, CUDA를 이용해 성능 향상을 이루고 싶다면 메모리 복사에 따른 오버헤드를 극복할 정도의 복잡한 kernel 연산이거나, 아니면 CPU를 쉬게 하면서 GPU에 다중으로 작업을 맡기는 경우에만 쓰는 것이 좋겠습니다.

(첨부 파일은 "C# - OpenCvSharp 사용 시 C/C++을 이용한 속도 향상 (for 루프 연산)" 글의 예제에 CUDA 테스트를 포함합니다.)




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 3/21/2018]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2021-01-22 08시13분
ILGPU로 시작하는 GPGPU 프로그래밍
; https://www.youtube.com/watch?v=TUs_Jsy7_Sg

How to Move from CUDA Math Library Calls to oneMKL
; https://www.codeproject.com/Articles/5363447/How-to-Move-from-CUDA-Math-Library-Calls-to-oneMKL
정성태

... 106  107  108  109  110  111  112  113  114  [115]  116  117  118  119  120  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11082정성태10/26/201631415.NET Framework: 614. C# - DateTime.Ticks의 정밀도 [4]파일 다운로드1
11081정성태10/26/201621548오류 유형: 364. You need to fix your Microsoft Account for apps on your other devices to be able to launch apps and continue experiences on this device.
11080정성태10/24/201624933Windows: 130. Windows Server 2016 Nano 서버 설치 방법
11079정성태10/21/201622113Windows: 129. Windows Server 2016 설치 CD에 있는 Convert-WindowsImage.ps1 사용 방법 정리
11078정성태10/21/201623296Windows: 128. Windows Server 2016 Nano 서버 VHD 이미지 만드는 방법 - TP5 기준
11077정성태10/21/201621676오류 유형: 363. Active Directory 서버의 NETLOGON 서비스가 멈췄을 때 발생하는 문제
11076정성태10/21/201621316오류 유형: 362. 윈도우 백업 시 오류 - 0x80780040
11075정성태10/20/201621701Windows: 127. Convert-WindowsImage.ps1 사용 방법 정리
11074정성태10/20/201630621Windows: 126. Windows Server 2016 평가판을 정식 버전으로 라이선스 변경하는 방법
11073정성태10/20/201626665.NET Framework: 613. 윈도우 데스크톱 응용 프로그램(예: Console)에서 알림 메시지(Toast notifications) 띄우기 [1]파일 다운로드1
11072정성태10/20/201623243VC++: 102. 새로 추가한 ATL COM 객체가 regsvr32.exe로 등록이 안 되는 문제
11071정성태10/20/201626925.NET Framework: 612. UWP(유니버설 윈도우 플랫폼) 앱에서 콜백 함수 내에서의 UI 요소 접근 방법 [1]
11070정성태10/20/201620525Windows: 125. 윈도우 서버 2016 마이그레이션
11069정성태10/19/201628613.NET Framework: 611. C++ 개발자들을 위한 C# Thread 동작 방식 [2]
11068정성태10/19/201631775Windows: 124. 윈도우 운영체제의 시간 함수 (5) - TSC(Time Stamp Counter)와 QueryPerformanceCounter [12]파일 다운로드1
11067정성태10/18/201627644Windows: 123. 윈도우 운영체제의 시간 함수 (4) - RTC, TSC, PM Clock, HPET Timer [2]
11066정성태10/17/201625936Windows: 122. 윈도우 운영체제의 시간 함수 (3) - QueryInterruptTimePrecise, QueryInterruptTime 함수파일 다운로드1
11065정성태10/15/201631048Windows: 121. 윈도우 운영체제의 시간 함수 (2) - Sleep 함수의 동작 방식 [1]
11064정성태10/14/201623031.NET Framework: 610. C# - WaitOnAddress Win32 API 사용파일 다운로드1
11063정성태10/14/201639141Windows: 120. 윈도우 운영체제의 시간 함수 (1) - GetTickCount와 timeGetTime의 차이점 [5]파일 다운로드1
11062정성태10/12/201619069오류 유형: 361. WCF .svc 호출 시 Could not find a base address that matches scheme net.tcp 예외
11061정성태10/12/201631879오류 유형: 360. IIS - 500.19 오류 (0x80070021)
11060정성태10/12/201624041오류 유형: 359. WCF - .svc 요청시 404 Not Found
11059정성태10/11/201628779.NET Framework: 609. WPF - 다중 스레드 환경에서 데이터 바인딩의 INotifyPropertyChanged.PropertyChanged에 대한 배려 [1]파일 다운로드1
11058정성태10/8/201623906개발 환경 구성: 303. Windows 10 Bash Shell - 한글 환경을 영문으로 바꾸고 싶다면?
11057정성태10/8/201618436오류 유형: 358. Windows 10 bash shell - sudo: unable to resolve host ...
... 106  107  108  109  110  111  112  113  114  [115]  116  117  118  119  120  ...