55

我最近将我的 volumeraycaster 从 OpenGL 移植到 OpenCL，这将 raycaster 的性能降低了大约 90%。我跟踪了 OpenCL 的图像采样函数的性能下降，这些函数比相应的 OpenGL 纹理采样函数慢得多。通过删除图像采样函数和纹理采样函数，两种光线投射器实现的速度大致相同。为了在不同的硬件上轻松地对函数进行基准测试，并排除我其余 RT 代码中的一些愚蠢错误，我编写了一个小基准，将 OpenCL 采样速度与 OpenGL 采样速度进行比较，并在不同的机器上进行了测试，但是OpenCL 的性能仍然只有 OpenGL 的 10% 左右。

基准测试的 OpenCL HostCode（至少是其中最重要的部分）：

void OGLWidget::OCLImageSampleTest()
{
    try
    {
    int size=8;
    float Values[4*size*size*size];
    cl::Kernel kernel=cl::Kernel(program,"ImageSampleTest",NULL);
    cl::ImageFormat FormatA(CL_RGBA,CL_FLOAT);
    cl::Image3D CLImage(CLcontext, CL_MEM_READ_ONLY | CL_MEM_COPY_HOST_PTR ,FormatA,size,size,size,0,0,Values,NULL);


    cl::ImageFormat FormatB(CL_RGBA,CL_UNSIGNED_INT8);
    cl::Image2D TempImage(CLcontext, CL_MEM_WRITE_ONLY,FormatB,1024,1024,0,NULL,NULL );


    kernel.setArg(0, CLImage);
    kernel.setArg(1, TempImage);



    cl::Sampler Samp;
    Samp() = clCreateSampler( CLcontext(), CL_TRUE, CL_ADDRESS_REPEAT, CL_FILTER_LINEAR, NULL);
    kernel.setArg(2, Samp);

    QTime BenchmarkTimer=QTime();
    BenchmarkTimer.start();

    cl::KernelFunctor func = kernel.bind(queue, cl::NDRange(1024,1024), cl::NDRange(32,32));
    func().wait();

    int Duration =  BenchmarkTimer.elapsed();
    printf("OCLImageSampleTest: %d ms \n", Duration);
    }
    catch (cl::Error& err)
      {
        std::cerr << "An OpenCL error occured, " << err.what()
                  << "\nError num of " << err.err() << "\n";
        return;
      }

}

OpenCL 内核：

void kernel ImageSampleTest( read_only image3d_t CoordTexture, write_only image2d_t FrameBuffer, sampler_t smp)
{
int Screenx = get_global_id(0);
int Screeny = get_global_id(1);

int2 PositionOnScreen=(int2)(Screenx,Screeny) ;

float4 Testvec=(float4)(1,1,1,1);
for(int i=0; i< 2000; i++)
{
Testvec+= read_imagef(CoordTexture,smp, (float4)(0+0.00000001*i,0,0,0)); // i makes sure that the compiler doesn't unroll the loop
}

uint4 ToInt=(uint4)( (uint) (Testvec.x), (uint) (Testvec.y) ,(uint)(Testvec.z),1);
write_imageui (     FrameBuffer,  PositionOnScreen, ToInt ); 

}

全屏四边形的 OpenGL FragmentShader 具有与 OpenCL 内核相同数量的片段具有工作项：

#version 150
uniform sampler3D Tex;
out vec4 FragColor;

void main()
{
FragColor=vec4(0,0,0,0);
for(int i=0; i<2000; i++)
{
FragColor+= texture(Tex,vec3(0+0.00000001*i,0,0),0);
}
}

此外，我已经尝试了以下方法来提高性能：

-改变工作组规模：没有性能提升

- 不同的硬件：280 GTX、580 GTX、一些 Fermi Tessla 卡，它们在 OpenCL 和 OpenGL 中都有同样糟糕的性能

-不同的纹理格式（字节而不是浮点数），不同的访问模式和不同的纹理大小：不增加

- 在 CL 内核中使用缓冲区而不是图像来存储数据，并使用自写的三线性插值函数进行采样：将 OpenCL 性能提高了约 100 %

- 使用 2D 图像//纹理而不是 3D 图像//纹理：这将 OpenCL 性能提高了 100%，尽管 OpenGL 性能根本没有改变。

- 使用“最近”而不是“线性”插值：没有性能变化

这让我想知道：我是否犯了一个非常愚蠢的错误，降低了 OpenCL 的性能？为什么 OpenCL 采样性能如此之低，尽管它应该使用与 OpenGL 相同的纹理硬件？为什么我的复杂三线性插值函数实现比它的硬件实现快？如何提高 OpenCL 中的采样性能，以便获得与 OpenGL 中相同的速度？

4

1 回答 1

3

我怀疑某些显卡上最新的 NVidia 驱动程序中的 OpenCL 存在一些问题。 这里和这里有一些关于这些的报道。尝试在另一个家庭的 GPU 上重复测试。

于 2013-11-04T07:55:01.480 回答