Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
VC++: 125. CUDA로 작성한 RGB2RGBA 성능 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 14426
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

... 46  [47]  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12462정성태12/27/202011088디버깅 기술: 177. windbg - (ASP.NET 환경에서 유용한) netext 확장
12461정성태12/21/202011906.NET Framework: 985. .NET 코드 리뷰 팁 [3]
12460정성태12/18/20209663기타: 78. 도서 소개 - C#으로 배우는 암호학
12459정성태12/16/202010041Linux: 35. C# - 리눅스 환경에서 클라이언트 소켓의 ephemeral port 재사용파일 다운로드1
12458정성태12/16/20209483오류 유형: 694. C# - Task.Start 메서드 호출 시 "System.InvalidOperationException: 'Start may not be called on a task that has completed.'" 예외 발생 [1]
12457정성태12/15/20209034Windows: 185. C# - Windows 10/2019부터 추가된 SIO_TCP_INFO파일 다운로드1
12456정성태12/15/20209335VS.NET IDE: 156. Visual Studio - "Migrate packages.config to PackageReference"
12455정성태12/15/20208825오류 유형: 693. DLL 로딩 시 0x800704ec - This Program is Blocked by Group Policy
12454정성태12/15/20209429Windows: 184. Windows - AppLocker의 "DLL Rules"를 이용해 임의 경로에 설치한 DLL의 로딩을 막는 방법 [1]
12453정성태12/14/202010384.NET Framework: 984. C# - bool / BOOL / VARIANT_BOOL에 대한 Interop [1]파일 다운로드1
12452정성태12/14/202010652Windows: 183. 설정은 가능하지만 구할 수는 없는 TcpTimedWaitDelay 값
12451정성태12/14/20209801Windows: 182. WMI Namespace를 열거하고, 그 안에 정의된 클래스를 열거하는 방법 [5]
12450정성태12/13/202010550.NET Framework: 983. C# - TIME_WAIT과 ephemeral port 재사용파일 다운로드1
12449정성태12/11/202010850.NET Framework: 982. C# - HttpClient에서의 ephemeral port 재사용 [2]파일 다운로드1
12448정성태12/11/202012502.NET Framework: 981. C# - HttpWebRequest, WebClient와 ephemeral port 재사용파일 다운로드1
12447정성태12/10/202010657.NET Framework: 980. C# - CopyFileEx API 사용 예제 코드파일 다운로드1
12446정성태12/10/202011351.NET Framework: 979. C# - CoCreateInstanceEx 사용 예제 코드파일 다운로드1
12445정성태12/8/20208655오류 유형: 692. C# Marshal.PtrToStructure - The structure must not be a value class.파일 다운로드1
12444정성태12/8/20209502.NET Framework: 978. C# - GUID 타입 전용의 UnmanagedType.LPStruct [1]파일 다운로드1
12443정성태12/8/20209407.NET Framework: 977. C# PInvoke - C++의 매개변수에 대한 마샬링을 tlbexp.exe를 이용해 확인하는 방법
12442정성태12/4/20208199오류 유형: 691. Visual Studio - Build Events에 robocopy를 사용할때 "Invalid Parameter #1" 오류가 발행하는 경우
12441정성태12/4/20207925오류 유형: 690. robocopy - ERROR : No Destination Directory Specified.
12440정성태12/4/20208980오류 유형: 689. SignTool Error: Invalid option: /as
12439정성태12/4/202010202디버깅 기술: 176. windbg - 특정 Win32 API에서 BP가 안 걸리는 경우 (2) [1]
12438정성태12/2/202010136오류 유형: 688. .Visual C++ - Error C2011 'sockaddr': 'struct' type redefinition
12437정성태12/1/20209798VS.NET IDE: 155. pfx의 암호 키 파일을 Visual Studio 없이 등록하는 방법
... 46  [47]  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ...