Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
VC++: 125. CUDA로 작성한 RGB2RGBA 성능 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 14430
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)
12336정성태9/21/202013075.NET Framework: 942. C# - WOL(Wake On Lan) 구현
12335정성태9/21/202022438Linux: 31. 우분투 20.04 초기 설정 - 고정 IP 및 SSH 설치
12334정성태9/21/20207875오류 유형: 652. windbg - !py 확장 명령어 실행 시 "failed to find python interpreter"
12333정성태9/20/20208327.NET Framework: 941. C# - 전위/후위 증감 연산자에 대한 오버로딩 구현 (2)
12332정성태9/18/202010374.NET Framework: 940. C# - Windows Forms ListView와 DataGridView의 예제 코드파일 다운로드1
12331정성태9/18/20209518오류 유형: 651. repadmin /syncall - 0x80090322 The target principal name is incorrect.
12330정성태9/18/202010568.NET Framework: 939. C# - 전위/후위 증감 연산자에 대한 오버로딩 구현 [2]파일 다운로드1
12329정성태9/16/202012490오류 유형: 650. ASUS 메인보드 관련 소프트웨어 설치 후 ArmouryCrate.UserSessionHelper.exe 프로세스 무한 종료 현상
12328정성태9/16/202012718VS.NET IDE: 150. TFS의 이력에서 "Get This Version"과 같은 기능을 Git으로 처리한다면?
12327정성태9/12/202010274.NET Framework: 938. C# - ICS(Internet Connection Sharing) 제어파일 다운로드1
12326정성태9/12/20209770개발 환경 구성: 516. Azure VM의 Network Adapter를 실수로 비활성화한 경우
12325정성태9/12/20209301개발 환경 구성: 515. OpenVPN - 재부팅 후 ICS(Internet Connection Sharing) 기능이 동작 안하는 문제
12324정성태9/11/202010561개발 환경 구성: 514. smigdeploy.exe를 이용한 Windows Server 2016에서 2019로 마이그레이션 방법
12323정성태9/11/20209420오류 유형: 649. Copy Database Wizard - The job failed. Check the event log on the destination server for details.
12322정성태9/11/202010526개발 환경 구성: 513. Azure VM의 RDP 접속 위치 제한 [1]
12321정성태9/11/20208777오류 유형: 648. netsh http add urlacl - Error: 183 Cannot create a file when that file already exists.
12320정성태9/11/202010002개발 환경 구성: 512. RDP(원격 데스크톱) 접속 시 비밀 번호를 한 번 더 입력해야 하는 경우
12319정성태9/10/20209732오류 유형: 647. smigdeploy.exe를 Windows Server 2016에서 실행할 때 .NET Framework 미설치 오류 발생
12318정성태9/9/20209234오류 유형: 646. OpenVPN - "TAP-Windows Adapter V9" 어댑터의 "Network cable unplugged" 현상
12317정성태9/9/202011557개발 환경 구성: 511. Beats용 Kibana 기본 대시 보드 구성 방법
12316정성태9/8/20209987디버깅 기술: 170. WinDbg Preview 버전부터 닷넷 코어 3.0 이후의 메모리 덤프에 대해 sos.dll 자동 로드
12315정성태9/7/202012283개발 환경 구성: 510. Logstash - FileBeat을 이용한 IIS 로그 처리 [2]
12314정성태9/7/202010837오류 유형: 645. IIS HTTPERR - Timer_MinBytesPerSecond, Timer_ConnectionIdle 로그
12313정성태9/6/202012025개발 환경 구성: 509. Logstash - 사용자 정의 grok 패턴 추가를 이용한 IIS 로그 처리
12312정성태9/5/202015921개발 환경 구성: 508. Logstash 기본 사용법 [2]
12311정성태9/4/202011101.NET Framework: 937. C# - 간단하게 만들어 보는 리눅스의 nc(netcat), json_pp 프로그램 [1]
... 46  47  48  49  50  51  [52]  53  54  55  56  57  58  59  60  ...