计算能力7.5中的缓存行为



以下是我的假设:

  1. 有两种类型的加载,缓存和未缓存。在第一个方案中,业务通过L1和L2,而在第二个方案中业务仅通过L2
  2. Compute Capability 6.x和7.x中的默认行为是缓存访问
  3. 一个L1缓存行是128字节,一个L2缓存行是32字节,因此对于生成的每个L1事务,应该有四个L2事务(每个扇区一个(
  4. 在Nsight中,SM->TEX请求是指从32个线程合并而来的扭曲级指令。L2->TEX退货和TEX->SM返回是衡量每个内存单元之间传输的扇区数量的指标

假设计算能力为7.5,以下是我的问题:

  1. 第三个假设似乎暗示L2->对于全局缓存加载,TEX返回应该始终是四的倍数,但情况并非总是如此。这里发生了什么
  2. 用const和__restrict__限定符标记指针还有意义吗?这曾经是编译器的一个提示,即数据是只读的,因此可以缓存在L1/纹理缓存中,但现在所有数据都缓存在那里,包括只读和非只读
  3. 根据我的第四个假设,我认为每当TEX->SM返回大于L2->TEX返回,差异来自缓存命中。这是因为当缓存命中时,会从L1读取一些扇区,但没有从L2读取。这是真的吗

CC 6.x/7.x

  • 一级缓存行大小为128字节,分为4个32字节扇区。在未命中的情况下,将仅从L2提取寻址扇区
  • L2高速缓存行大小为128字节,划分为4个32字节扇区。
    • CC 7.0(HBM(64B升级已启用。如果高速缓存行的低位64字节未命中,则低位64字节将从DRAM中取出。如果高速缓存行的高位64字节未命中,则将提取高位64字节
    • 只有CC 6.x/7.5访问的32B扇区将从DRAM中取出
  • 在一级缓存策略方面
    • CC 6.0默认启用了负载缓存
    • 默认情况下,CC 6.x已禁用负载缓存-请参阅编程指南
    • CC 7.x默认启用了负载缓存-有关缓存控制的详细信息,请参阅PTX

在Nsight Compute中,术语请求在6.x和7.x之间变化。

  • 对于5.x-6.x,每条指令的请求数因操作类型和数据宽度而异。例如,32位负载是8个线程/请求,64位负载是4个线程/要求,128位负载是2个线程/申请
  • 对于7.x,请求应该等同于指令,除非访问模式具有导致序列化的地址分歧

回答CC 7.5问题

  1. 第三个假设似乎暗示L2->对于全局缓存加载,TEX返回应该始终是四的倍数,但事实并非如此总是这样。这里发生了什么

L1TEX单元将只获取缓存行中丢失的32B扇区。

  1. 用const和restrict限定符标记指针还有意义吗?这曾经是对编译器的提示,即数据是只读的,因此可以缓存在L1/纹理缓存中,但现在所有的数据都缓存在那里,既有只读的,也有非只读的

如果已知数据是只读的,编译器可以执行额外的优化。

  • 请参阅PTX缓存运算符
  • 请参阅PTX内存一致性模型
  1. 根据我的第四个假设,我认为无论何时TEX->SM返回大于L2->TEX返回,差异来自缓存命中。这是因为当缓存命中时,你会得到一些扇区从L1读取,但没有从L2读取。这是真的吗

L1TEX到SM的返回B/W为128B/周期。L2到SM的返回B/W在32B扇区中。

Nsight计算内存工作负载分析|L1/TEX缓存表显示

  • 扇区未命中L2(32B扇区(
  • 返回SM(周期==1-128B(

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