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19cBronya/hpc2torch

 
 

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2024 冬季 CUDA 作业

参照 ONNX 的 Gather 算子文档实现一个 CUDA kernel。该 kernel 需要接收三个输入参数:dataindicesaxis,并输出 outputaxis 的值缺省为 0。在开始实现之前,建议先访问 cuDNN 的官方网站,查询是否有现成的库函数可用于实现 Gather 操作;如果存在现成的库函数,可以同时添加库函数以及手写 cuda 算子的实现作为对比。

  1. fork 本仓库;

  2. src/gather/gpu 目录下添加名为 gather_cuda.cu 的文件,并在其中实现 Gather 算子;

  3. Gather 需要支持 ONNX 官方文档中 data 的所有数据类型,并与 PyTorch 保持 0 误差;

  4. 在框架的 test/gather.py,验证你编写的 Gather 算子的精度和性能,必要的规模包括:

    • (3, 2), (2, 2), 0

      表示 data 的形状为 (3, 2)indices 的形状为 (2, 2),且 axis 的值为 0;

    • (3, 2), (1, 2), 1
    • (50257, 768), (16, 1024), 0
  5. 性能要求:与 PyTorch 的实现相比,你编写的 Gather 算子在 (50257, 768), (16, 1024), 0 的时间开销最多慢 10%;

  6. 完成后向原仓库提交一个 issue,标题为提交作业,内容包括你的仓库链接,以及可展示你测试的环境、规模和性能差距的文本或图片;

命令

  • 编译项目

    make
  • 清理项目

    make clean
  • 测试算子

    make test

情况说明

根基实测,天数上可以达到下图所示的性能。由于天数服务器使用虚拟硬件,计时不稳定,需要多试几次才能找到一个 make sense 的数据。

Timestamp    Wed Jan 15 15:31:31 2025
+-----------------------------------------------------------------------------+
|  IX-ML: 3.2.1       Driver Version: 3.2.1       CUDA Version: 10.2          |
|-------------------------------+----------------------+----------------------|
| GPU  Name                     | Bus-Id               | Clock-SM  Clock-Mem  |
| Fan  Temp  Perf  Pwr:Usage/Cap|      Memory-Usage    | GPU-Util  Compute M. |
|===============================+======================+======================|
| 0    Iluvatar BI-V100         | 00000000:0C:00.0     | 1500MHz   1200MHz    |
| 0%   33C   P0    58W / 250W   | 0MiB / 16384MiB      | 0%        Default    |
+-------------------------------+----------------------+----------------------+

+-----------------------------------------------------------------------------+
| Processes:                                                       GPU Memory |
|  GPU        PID      Process name                                Usage(MiB) |
|=============================================================================|
|  No running processes found                                                 |
+-----------------------------------------------------------------------------+

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