Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
VC++: 125. CUDA로 작성한 RGB2RGBA 성능 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 21961
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

... 121  [122]  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
10873정성태11/25/201525492.NET Framework: 540. C# - 부동 소수 계산 왜 이렇게 나오죠? (2) [3]파일 다운로드1
10872정성태11/24/201532503.NET Framework: 539. C# - 부동 소수 계산 왜 이렇게 나오죠? (1) [1]
10871정성태11/23/201528113오류 유형: 313. SignTool Error: No certificates were found that met all the given criteria.
10870정성태11/23/201528976오류 유형: 312. 윈도우 10 TH2 (버전 1511) 업데이트가 안되는 경우 [1]
10869정성태11/23/201524769오류 유형: 311. certutil 실행 오류 - 0x80070057 [1]
10868정성태11/20/201524633제니퍼 .NET: 25. 제니퍼 닷넷 적용 사례 (5) - RestSharp 라이브러리의 CPU High 현상파일 다운로드1
10867정성태10/18/201527190.NET Framework: 538. Thread.Abort로 인해 프로세스가 종료되는 현상
10866정성태10/14/201523385.NET Framework: 537. C# - Reflection의 박싱 없이 값 형식을 다루는 방법파일 다운로드1
10865정성태10/13/201523159.NET Framework: 536. Thread.Abort의 스레드 종료 지연파일 다운로드1
10864정성태10/12/201521379.NET Framework: 535. aspnet.config 파일의 설정을 읽는 방법
10863정성태10/9/201526185.NET Framework: 534. ASP.NET 응용 프로그램이 예외로 프로세스가 종료된다면?
10862정성태10/9/201524510오류 유형: 310. 비주얼 스튜디오 - Unspecified error (Exception from HRESULT: 0x80004005 (E_FAIL))
10861정성태10/9/201529185기타: 54. 도서: 시작하세요! C# 6.0 프로그래밍: 기본 문법부터 실전 예제까지 (2)
10860정성태10/5/201526630개발 환경 구성: 277. IIS AppPool의 시작/중단에 대한 이벤트 로그 확인 방법
10859정성태10/5/201527819.NET Framework: 533. C#에서 string 형식이 primitive일까요? [6]
10858정성태10/2/201524349VS.NET IDE: 105. Visual Studio의 단위 테스트 작성 시 Fakes를 이용한 메서드 재정의 방법 [1]파일 다운로드1
10857정성태10/1/201520352VS.NET IDE: 104. Visual C++ 프로젝트의 빌드 이벤트에서 환경 변수 사용하는 방법
10856정성태9/30/201531671.NET Framework: 532. WPF DataGrid의 데이터 바인딩 시 리플렉션의 부하는 어느 정도일까요?파일 다운로드1
10855정성태9/30/201521309.NET Framework: 531. C# - XSLT 내의 javascript에 전달한 XML 노드의 타입은?
10854정성태9/30/201521839오류 유형: 309. C# - 포인터를 쓰는 경우 VerificationException이 발생한다면?
10853정성태9/21/201519573오류 유형: 308. 공백 문자를 포함한 계정명의 권한으로 Visual Studio 확장을 설치할 때 오류 발생
10852정성태9/17/201524598VC++: 92. C++ 생성자를 DLL로부터 동적 로드해 객체를 생성한다면? [2]파일 다운로드1
10851정성태9/15/201524315.NET Framework: 530. C# - 중위식을 후위식으로 변환하는 예제파일 다운로드1
10850정성태9/14/201522965.NET Framework: 529. C# - volatile 키워드로 인한 차이점을 발생시키는 예제 [1]파일 다운로드1
10849정성태9/14/201557099오류 유형: 307. CLR20r3 오류 해결을 위해 mscorlib.dll을 덮어쓸때 주의할 점 [12]
10848정성태9/8/201527473VS.NET IDE: 103. Visual Studio의 Ctrl + F5 실행 동작파일 다운로드1
... 121  [122]  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  ...