GPU 初理解

GPU = 显存 + 计算单元

1、显存(Global Memory):显存是在GPU板卡上的DRAM,类似于CPU的内存,就是那堆DDR啊,GDDR5啊之类的。特点是容量大(可达16GB),速度慢,CPU和GPU都可以访问。
2、计算单元(Streaming Multiprocessor, SM):执行计算的。每一个SM都有自己的控制单元(Control Unit),寄存器(Register),缓存(Cache),指令流水线(execution pipelines)。

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CUDA core也叫Streaming Processor(SP),SM和SP一个意思

DP Unit:双精度核心

GP100里,每一个SM有两个SM Processing Block(SMP),里边的绿色的就是CUDA Core,CUDA core也叫Streaming Processor(SP),这俩是一个意思。每一个SM有自己的指令缓存,L1缓存,共享内存。而每一个SMP有自己的Warp Scheduler、Register File等。要注意的是CUDA Core是Single Precision的,也就是计算float单精度的。双精度Double Precision是那个黄色的模块。所以一个SM里边由32个DP Unit,由64个CUDA Core,所以单精度双精度单元数量比是2:1。LD/ST 是load store unit,用来内存操作的。SFU是Special function unit,用来做cuda的intrinsic function的,类似于__cos()这种。

CUDA Core

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包括控制单元Dispatch Port、Operand Collector,以及浮点计算单元FP Unit、整数计算单元Int Unit,另外还包括计算结果队列。当然还有Compare、Logic、Branch等。相当于微型CPU。

GPU内存架构

GPU架构

越靠近SM的内存就越快。

  1. L1 Cache:Pascal架构上,L1 Cache和Texture已经合为一体(Unified L1/Texture Cache),作为一个连续缓存供给warp使用。
  2. L2 Cache:用来做Global Memory的缓存,容量大,给整个GPU使用。
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