【面经笔记】cuda、gpu概念

1. 与CUDA相关的几个概念：thread，block，grid，warp，sp，sm。
   sp: 小核（流处理器）最基本的处理单元，streaming processor 最后具体的指令和任务都是在sp上处理的。GPU进行并行计算，也就是很多个sp同时做处理
   sm: 大核（流多处理器）多个sp加上其他的一些资源组成一个sm, streaming multiprocessor. 其他资源也就是存储资源，共享内存，寄储器等。
   Warp：（线程束）GPU执行程序时的调度单位，一起执行。目前cuda的warp的大小为32，同在一个warp的线程，以不同数据资源执行相同的指令。
   grid、block、thread：在利用cuda进行编程时，一个grid分为多个block，而一个block分为多个thread.其中任务划分到是否影响最后的执行效果。划分的依据是任务特性和。
2. 利用图形API 和CUDA进行GPU通用计算的性能区别？
   利用图形API需要把问题转化为图形学的变化；而CUDA是C语言的扩展，比较适合做通用计算
3. GPU的指令和CPU指令的最大区别？
   CPU需要运行OS，不但要处理中断，还要负责存储器空间分配与回收，CPU指令有很多都是操作特权寄存器；GPU目前还做不到这一点
4. 你怎么样知道是否达到了GPU的理论加速倍数？怎么计算？
   通过成千上万线程来隐藏访问延迟
5. GPU架构的缺点？如果让你设计，你会怎么改进？
   a.精度问题，b.编程模式不太灵活
6. GPU有通过成千上万线程来隐藏访问延迟，CPU也有隐藏访问延迟的优化，最大的区别是什么？
   CPU的线程切换开销是昂贵的，一般都是需要1000cycle而gpu的线程切换只有1个cycle
7. 请你列举出一些常用的优化方法
   （线程束->线程块）对于block和thread的分配问题，有这么一个技巧，每个block里面的thread个数最好是32的倍数，因为，这样可以让线程束一起执行，计算效率更高，促进memory coalescing
   （ 线程块 ）一个sm只会执行一个block里的warp，当该block里warp执行完才会执行其他block里的warp。进行划分时，最好保证每个block里的warp比较合理，那样可以一个sm可以交替执行里面的warp，从而提高效率，此外，在分配block时，要根据GPU的sm个数，分配出合理的block数，让GPU的sm都利用起来，提利用率。分配时，也要考虑到同一个线程block的资源问题，不要出现对应的资源不够。
   （内存）共享内存的使用量也是影响occupancy的一个重要因子，一块大核拥有一块共享内存。shared添加到变量声明中，这将使这个变量驻留在共享内存中。在声明共享内存变量后，线程块中的每个线程都共享这块内存，使得一个线程块中的多个线程能够在计算上进行通信和协作。
   （内存）纹理缓存是只读的内存，专门为内存访问存在大量空间局部性的设计，核函数需要特殊的函数告诉GPU读取纹理内存而不是全局内存。使用纹理内存，如果同一个线程束内的thread的访问地址很近的话，那么性能更高。