Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
VC++: 125. CUDA로 작성한 RGB2RGBA 성능 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 22027
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

... 181  182  183  184  185  186  [187]  188  189  190  191  192  193  194  195  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
286정성태6/23/200622402웹: 4. 웹 사이트 식별자(Identifier) 값 변경
285정성태6/20/200622651오류 유형: 9. [TFS] Report 관련 서비스를 조회할 때 rsErrorImpersonatingUser 오류 메시지 발생 [1]
284정성태6/19/200620415VS.NET IDE: 40. FxCop - IDE 에서 제공해 주는 SuppressMessage 코드
283정성태1/19/200721300Team Foundation Server: 8. 소스 세이프에서 TFS SourceControl 로 마이그레이션 [2]
279정성태12/27/200626694개발 환경 구성: 3. VS.NET 원격 디버깅 [1]
280정성태6/12/200626161    답변글 개발 환경 구성: 3.1. VS.NET 2003 원격 디버깅 설정
281정성태8/11/200627644    답변글 개발 환경 구성: 3.2. VS.NET 2005 원격 디버깅 설정
315정성태8/11/200628282        답변글 개발 환경 구성: 3.3. VS.NET 2005 원격 디버깅 설정 - ASP.NET F5 디버깅
278정성태6/11/200624846오류 유형: 8. [Outlook] 0x8004011D 에러 - "Exchange over the Internet" 환경
276정성태6/7/200618284Team Foundation Server: 7. 외부 빌드 머신 구성
287정성태6/24/200615936    답변글 Team Foundation Server: 7.1. 외부 빌드 머신 구성 - 다른 블로그 자료
275정성태6/7/200623839디버깅 기술: 4. VC++ 8.0 원격 디버깅 구성 - Side-by-Side DLL 문제.
269정성태6/6/200621026Team Foundation Server: 6. HTTPS를 통한 Team Server 접근 [1]
270정성태6/5/200617988    답변글 Team Foundation Server: 6.1. HTTPS를 통한 Team Server 접근 [1]
273정성태6/6/200620719    답변글 Team Foundation Server: 6.2. 두번째 방법 - HTTPS 를 통한 Team Server 접근 [1]
267정성태6/4/200620031Team Foundation Server: 5. 인터넷으로 Team Server 접근 [2]
266정성태6/8/200616631오류 유형: 7. [설치] mpoai9.dll 관련 오류
265정성태6/1/200624370디버깅 기술: 3. 원격 컴퓨터 디버깅 - VPC 설정
314정성태8/11/200621443    답변글 디버깅 기술: 3.1. Managed 원격 디버깅과 WinDBG 원격 디버깅
264정성태6/1/200630544오류 유형: 6. [VC++ 컴파일] already defined in ntdll.lib(ntdll.dll)
263정성태6/1/200631465디버깅 기술: 2. 커널 구조체 살펴보기 [5]
262정성태6/1/200623854오류 유형: 5. [설치] WinFX Beta2 - 설치시 문제점 해결
261정성태6/1/200620303웹: 3. IIS 6.0 - AppPool을 활용하여 실 서버(운영 서버)에서 디버깅
258정성태6/1/200628218디버깅 기술: 1. 디버깅 방법 - CLR 프로파일러 [1]파일 다운로드1
274정성태6/7/200621131    답변글 디버깅 기술: 1.1. 디버깅 방법 - CLR 프로파일러 ( on Vista )
254정성태6/1/200617585개발 환경 구성: 2. VPC에 Vista 설치하는 방법 [2]
... 181  182  183  184  185  186  [187]  188  189  190  191  192  193  194  195  ...