القضاء على تفرّع Warp

يضم warp 32 خيطًا تنفذ التعليمة نفسها معًا. وعندما تتفق مساراتها، تعمل العتادة بأقصى سرعة.

إذا اتبعت خيوط warp فروعًا مختلفة، فهذا يسمى التفرع. تنفذ العتادة كل مسار بالتسلسل، فتظل بعض المسارات الفرعية خاملة وتضيع الدورات.

يستخدم الإصدار البسيط tid % (2*s) لاختيار الخيوط النشطة. وتتداخل الخيوط النشطة والخاملة داخل كل warp، لذلك يحدث تفرع حاد في كل warp.

رغم أن نصف الخيوط لا يفعل شيئًا، فإنه يظل يشغل warp. ولا يستطيع warp الانتهاء حتى تتم معالجة مساري الخيوط النشطة والخاملة.

الحل هو إسناد العمل النشط إلى أدنى معرّفات الخيوط بدلًا من معرّفات متفرقة. احسب فهرسًا انطلاقًا من tid وstride.

أصبحت الخيوط المشغولة الآن متجاورة: tid 0 و1 و2... تعمل جميعها، بينما تستريح البقية. وهكذا تكون warps بأكملها نشطة أو خاملة.

ينتهي warp الذي تكون جميع مساراته الفرعية خاملةً من دون عمل. ولا يحدث تسلسل على مستوى المسارات، فتختفي تكلفة التفرع إلى حد كبير.

كان الشرير الخفي هو شرط باقي القسمة. فقد بعثر الخيوط النشطة داخل كل warp، وهذا بالضبط ما يسبب التفرع.

لم تغيّر الرياضيات أو عدد عمليات الجمع. لقد أعدت فقط تعيين الخيط الذي ينفذ كل عملية جمع، وتشكرَك warps على ذلك.

عبر آلاف الكتل وخطوات عديدة، تؤدي إزالة التفرع إلى تسارع حقيقي، وغالبًا ما تجعل التنفيذ أسرع بمرتين تقريبًا من النواة الساذجة.

يقرأ هذا الإصدار الجيران المتداخلين في الذاكرة المشتركة، مما قد يسبب تعارضات البنوك. وسيعالج الدرس التالي هذه المشكلة أيضًا.

تخلصت من التفرع بإسناد العمل إلى أدنى معرّفات الخيوط، فأصبحت warps نشطة بالكامل أو خاملة بالكامل. الرياضيات نفسها، لكن الاختزال أسرع. التالي: تعارضات البنوك. 🚀