CPU-GPU 이종 멀티프로세서 시스템에서의 SDF 그래프 기반 성능 분석 및 버퍼 최적화 기법

Abstract

고급 언어를 이용하여 대규모 병렬 프로그램을 쉽게 작성할 수 있도록 해준 Nvidia의 CUDA(Compute Unified Device Architecture)의 소개 이후로 GPGPU(General Purpose Graphic Processing Unit)프로그래밍은 빠르게 발전해 왔다. GPU 데이터 병렬성을 효율적으로 활용하는 데에 비해 태스크 병렬성은 많은 경우 멀티코어 CPU를 통해 활용된다. 태스크 병렬성과 데이터 병렬성을 모두 가진 응용에서 성능을 높이기 위해서는 CPU와 GPU가 상호보완적으로 사용될 필요성이 있다. 본 논문에서는 이러한 응용을 SDF그래프를 이용해 표현하고 분석하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 SDF의 그래프에서 GPU로 태스크를 매핑했을 때, 성능예측과 버퍼 최적화를 수행하기 위해 CUDA의 요소들을 표현할 수 있도록 그래프를 변환한다. 이러한 방법을 통해 SDF 그래프로 표현된 멀티스레드 CUDA 프로그램을 분석 가능하도록 하여 성능 예측 및 버퍼 최적화 분석을 수행할 수 있다. 동영상 인코더와 같은 실제적인 예제에 대한 실험 결과가 본 논문에서 제안한 방법에 대한 효용성을 보여주었다.