Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
VC++: 125. CUDA로 작성한 RGB2RGBA 성능 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 21962
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)
10848정성태9/8/201527473VS.NET IDE: 103. Visual Studio의 Ctrl + F5 실행 동작파일 다운로드1
10847정성태9/8/201523522VS.NET IDE: 102. 목록(List) 타입의 값을 디버깅 중 Watch 창에서 확인하는 방법 [1]파일 다운로드1
10846정성태9/8/201520924오류 유형: 306. "query user" 명령어에 공백 문자가 포함된 계정을 전달하는 경우
10845정성태9/3/201522032오류 유형: 305. 윈도우 백업 시 오류 - 0x80780166
10844정성태9/2/201523238.NET Framework: 528. C# - 상호 참조하는 경우의 정적 생성자 동작 방식 [4]파일 다운로드1
10843정성태9/1/201523981VS.NET IDE: 101. Visual Studio 2015의 솔루션 탐색기가 클래스 뷰 정보로 인해 느려지는 현상
10842정성태9/1/201520971.NET Framework: 527. 닷넷 사용자 정의 예외 클래스의 최소 구현 코드 - 세 번째 이야기
10841정성태8/31/201530319개발 환경 구성: 276. Visual Studio 2013에서 C# 6과 닷넷 4.6 기능을 사용하려면?
10839정성태8/22/201528834Windows: 112. 윈도우 10에서 터치 키보드를 안 뜨게 할 수 있는 방법 [4]
10838정성태8/22/201539137오류 유형: 304. Windows 10에서 VPN 연결이 실패한다면? [3]
10837정성태8/21/201519431오류 유형: 303. Your computer is low on memory. Save your files and close these programs...
10836정성태8/21/201520435오류 유형: 302. 설치 파일 실행 시 "This app can't run on your PC" 오류가 뜬다면?
10835정성태8/21/201528879웹: 31. Microsoft Edge 브라우저를 명령행에서 띄우는 방법 [1]
10834정성태8/19/201521018.NET Framework: 526. 닷넷 - 값 형식을 new 없이 생성하면 0으로 초기화되지 않는다?
10833정성태8/18/201525654.NET Framework: 525. C# - 닷넷에서 프로세스가 열고 있는 파일 목록을 구하는 방법파일 다운로드1
10832정성태8/17/201530037디버깅 기술: 74. x64 콜 스택 인자 추적과 windbg의 Child-SP, RetAddr, Args to Child 값 확인 [8]파일 다운로드2
10831정성태8/13/201530021.NET Framework: 524. .NET 4.0과 .NET 4.5의 컴파일 결과 차이점 [1]파일 다운로드1
10830정성태8/12/201524049개발 환경 구성: 275. Web.config이 적용되지 않는 프로젝트에서 Razor 템플릿 파일의 C# 컴파일러 버전 제어 [1]
10829정성태8/10/201526150개발 환경 구성: 274. PowerShell/명령행에서 JDK/JRE를 무인(unattended)/자동 설치를 하는 방법 [3]
10828정성태8/10/201531730웹: 30. Edge 브라우저에서 "이 웹 사이트에는 Internet Explorer가 필요함" 단계를 없애는 방법 [1]
10827정성태7/8/201533060개발 환경 구성: 273. Visual Studio 2015에서 Github와 연동하는 방법 [3]
10826정성태7/8/201522722오류 유형: 301. The trust relationship between this workstation and the primary domain failed. - 두 번째 이야기
10825정성태7/8/201522298개발 환경 구성: 272. Visual Studio IDE 설치 없이 Visual Studio SDK 설치하는 방법
10824정성태7/7/201527460개발 환경 구성: 271. Team Foundation Server 2015 설치 방법 [1]
10823정성태7/7/201527946오류 유형: 300. SqlException (0x80131904): Unable to open the physical file
10822정성태7/7/201527295오류 유형: 299. The 'Visual C++ Project System Package' package did not load correctly.
... 121  122  [123]  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  ...