前文提过GPU是Load-Store架构(寄存器-寄存器架构),所以计算单元只能访问SubCore内的寄存器(和constant cache)。如果需要外部数据,必须通过Load指令将数据加载到寄存器中,GPU利用局部性原理在global memory和寄存器之间设置了两层Cache机构:L2 Cache和L1 Cache。其中L2 Cache在A100下为40MB,其数据被所有SM共享。L1 Cache...
L2 缓存可以被所有 SM 访问,速度比全局内存快;L1 缓存用于存储 SM 内的数据,被 SM 内的 CUDA cores 共享,但是跨 SM 之间的 L1 不能相互访问。 合理运用 L2 缓存能够提速运算。A100 的 L2 缓存能够设置至多 40MB 的持续化数据 (persistent data),能够拉升算子 kernel 的带宽和性能。Flash attention 的思路就...
GPU物理内存包括寄存器,SRAM,L1Cache, L2 Cache, HBM等。 内存的访问速度和内存的带宽是影响GPU计算的重要因素:RMEM(寄存器) > SMEM(共享存储) > CMEM(常量存储) > TMEM(类常量存储) > LMEM(本地存储) > GMEM(全局存储)> Pcle。 在CUDA编程中,共享内存和L1缓存被视为同一个内存区域。这样做的主要原因是...
一级缓存（L1 Cache）：每个SM还具有一个L1缓存，可以缓存L2缓存中经常访问的数据。二级缓存（L2 Cache）：有一个L2 Cache，由所SM共享。它缓存全局内存中经常访问的数据以减少延迟。注意，L1和L2高速缓存对于SM来说都是透明的，即SM无需知道究竟是从L1还是L2获取数据，对于SM来说，它是从全局内存中获取数据。这...
L1 Cache(一级缓存) L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。
二级缓存(L2 Cache):A100 GPU 具有一个全球二级缓存,所有 SM 共享这个缓存。二级缓存的大小为 40MB,显著大于一级缓存。二级缓存有助于减少跨 SM 数据访问的延迟,并减少对高带宽内存(HBM)的需求。 一级缓存(L1 Cache)位于每个 SM 内部,由于其需要低延迟操作,通常使用 SRAM(静态随机存取存储器)实现。二级缓存(...
如果L2 cache也没有,则会从GMEM中获取数据, L1访问最快 L2 以及GMEM递减。 缓存中的数据将会持续存在,除非出现新的数据做替换。 从这个角度来看,如果Core需要从GMEM中多次访问数据,那么编程者应该将这块数据放入功能内存中,以加快他们的获取速度。 其实可以将共享内存理解为一段受控制的cache,事实上L1 cache和共享...
一级缓存(L1 Cache)、纹理内存(Texture),他们公用同一片cache区域,可以通过调用CUDA函数设置各自的所占比例。 共享内存(Shared Memory) 寄存器区(Register File)供各条线程在执行时存放临时变量的区域。 本地内存(Local memory),一般位于片内存储体中,在核函数编写不恰当的情况下会部分位于片外存储器中。当一个线...
绿色区域：Core，在CPU中称为核心单元，在GPU中称为计算单元；黄色区域：Control，控制单元；紫色区域：L1 Cache，一级缓存单元；绿区区域：L2 Cache，二级缓存单元；在主要组成部分方面，CPU和GPU内部都有核心单元、控制单元以及缓存单元，区别在于这些功能单元在CPU与GPU内部位点布局与参重比上存在着比较大的差异，正...
当用做普通cache功能的时候,当core需要访问GMEM数据的时候,首先会在L1中查找,如果没找到,则回去L2 cache中寻找,如果L2 cache也没有,则会从GMEM中获取数据,L1访问最快 L2 以及GMEM递减。 缓存中的数据将会持续存在,除非出现新的数据做替换。从这个角度来看,如果Core需要从GMEM中多次访问数据,那么编程者应该将这块数...