好的,所以,我想我终于找到了至少相对较好的东西。我仍然非常乐意将赏金提供给任何有进一步改进的人。特别是,基于我尝试(但未能)实施的设计(如此SO 问题中所述)的改进会很棒。但是,对此有任何改进或建议,我很乐意提供赏金。
我发现让 CUSPARSE 和 CUBLAS 之类的东西在多个 GPU 上并行化的方法的关键突破是,您需要为每个 GPU 创建一个单独的句柄。例如来自CUBLAS API的文档:
应用程序必须通过调用 cublasCreate() 函数来初始化 cuBLAS 库上下文的句柄。然后,将显式传递给每个后续的库函数调用。一旦应用程序完成使用该库,它必须调用函数 cublasDestory() 以释放与 cuBLAS 库上下文关联的资源。
这种方法允许用户在使用多个主机线程和多个 GPU 时显式控制库设置。例如,应用程序可以使用 cudaSetDevice() 将不同的设备与不同的主机线程相关联,并且在每个主机线程中,它可以初始化 cuBLAS 库上下文的唯一句柄,它将使用与该主机线程关联的特定设备。然后,使用不同句柄进行的 cuBLAS 库函数调用将自动将计算分派到不同的设备。
(重点补充)
有关其他有用的文档,请参见此处和此处。
现在,为了真正推进这件事,我不得不做一堆相当混乱的黑客攻击。将来,我希望与开发 CUSPARSE 和 CUBLAS 包的人取得联系,以了解将其合并到他们的包中。虽然暂时,这就是我所做的:
首先,CUSPARSE 和 CUBLAS 包带有创建句柄的函数。但是,我必须稍微修改包以导出这些函数(以及所需的其他函数和对象类型),以便我自己可以实际访问它们。
具体来说,我添加CUSPARSE.jl
了以下内容:
export libcusparse, SparseChar
到libcusparse_types.jl
以下:
export cusparseHandle_t, cusparseOperation_t, cusparseMatDescr_t, cusparseStatus_t
到libcusparse.jl
以下:
export cusparseCreate
以及sparse.jl
以下内容:
export getDescr, cusparseop
通过所有这些,我能够获得对cusparseCreate()
可用于创建新句柄的函数的功能访问(我不能只使用CUSPARSE.cusparseCreate()
该函数,因为该函数依赖于一堆其他函数和数据类型)。从那里,我定义了一个我想要的新版本的矩阵乘法运算,它需要一个额外的参数,Handle,以提供给ccall()
CUDA 驱动程序。以下是完整代码:
using CUDArt, CUSPARSE ## note: modified version of CUSPARSE, as indicated above.
N = 10^3;
M = 10^6;
p = 0.1;
devlist = devices(dev->true);
nGPU = length(devlist)
dev_X = Array(CudaSparseMatrixCSR, nGPU)
dev_b = Array(CudaArray, nGPU)
dev_c = Array(CudaArray, nGPU)
Handles = Array(Array{Ptr{Void},1}, nGPU)
for (idx, dev) in enumerate(devlist)
println("sending data to device $dev")
device(dev) ## switch to given device
dev_X[idx] = CudaSparseMatrixCSR(sprand(N,M,p))
dev_b[idx] = CudaArray(rand(M))
dev_c[idx] = CudaArray(zeros(N))
Handles[idx] = cusparseHandle_t[0]
cusparseCreate(Handles[idx])
end
function Pmv!(
Handle::Array{Ptr{Void},1},
transa::SparseChar,
alpha::Float64,
A::CudaSparseMatrixCSR{Float64},
X::CudaVector{Float64},
beta::Float64,
Y::CudaVector{Float64},
index::SparseChar)
Mat = A
cutransa = cusparseop(transa)
m,n = Mat.dims
cudesc = getDescr(A,index)
device(device(A)) ## necessary to switch to the device associated with the handle and data for the ccall
ccall(
((:cusparseDcsrmv),libcusparse),
cusparseStatus_t,
(cusparseHandle_t, cusparseOperation_t, Cint,
Cint, Cint, Ptr{Float64}, Ptr{cusparseMatDescr_t},
Ptr{Float64}, Ptr{Cint}, Ptr{Cint}, Ptr{Float64},
Ptr{Float64}, Ptr{Float64}),
Handle[1],
cutransa, m, n, Mat.nnz, [alpha], &cudesc, Mat.nzVal,
Mat.rowPtr, Mat.colVal, X, [beta], Y
)
end
function test(Handles, dev_X, dev_b, dev_c, idx)
Pmv!(Handles[idx], 'N', 1.0, dev_X[idx], dev_b[idx], 0.0, dev_c[idx], 'O')
device(idx-1)
return to_host(dev_c[idx])
end
function test2(Handles, dev_X, dev_b, dev_c)
@sync begin
for (idx, dev) in enumerate(devlist)
@async begin
Pmv!(Handles[idx], 'N', 1.0, dev_X[idx], dev_b[idx], 0.0, dev_c[idx], 'O')
end
end
end
Results = Array(Array{Float64}, nGPU)
for (idx, dev) in enumerate(devlist)
device(dev)
Results[idx] = to_host(dev_c[idx]) ## to_host doesn't require setting correct device first. But, it is quicker if you do this.
end
return Results
end
## Function times given after initial run for compilation
@time a = test(Handles, dev_X, dev_b, dev_c, 1); ## 0.010849 seconds (12 allocations: 8.297 KB)
@time b = test2(Handles, dev_X, dev_b, dev_c); ## 0.011503 seconds (68 allocations: 19.641 KB)
# julia> a == b[1]
# true