寄存器分配优化核函数实战
📚 30章 · 从入门到前沿
01
寄存器分配概述
什么是寄存器分配、为什么重要、寄存器分配与性能的关系
02
GPU架构基础
SM与CUDA Core、寄存器文件结构、寄存器与共享内存的区别
03
核函数执行模型
线程块与线程束、指令流水线、寄存器压力来源
04
寄存器溢出机制
什么是寄存器溢出、溢出到本地内存、溢出对性能的影响
05
编译器寄存器分配策略
LLVM寄存器分配器、Greedy算法、Basic算法
06
图着色寄存器分配
图着色原理、冲突图构建、K着色算法
07
线性扫描寄存器分配
线性扫描原理、活动区间计算、分配策略
08
GPU特定寄存器优化
谓词寄存器使用、向量寄存器、统一寄存器
09
寄存器压力分析工具
nvcc编译选项、cuobjdump使用、寄存器使用统计
10
手动寄存器优化技巧
减少局部变量、复用寄存器、内联函数影响
11
循环展开与寄存器
循环展开原理、展开因子选择、寄存器压力平衡
12
共享内存与寄存器权衡
共享内存延迟、寄存器带宽、资源分配策略
13
Occupancy与寄存器
Occupancy计算、寄存器限制Occupancy、优化平衡点
14
指令级并行与寄存器
ILP原理、寄存器重命名、编译器调度
15
寄存器银行冲突
银行结构、冲突检测、避免策略
16
Warp级寄存器分配
Warp间寄存器共享、Warp调度影响、寄存器上下文切换
17
动态并行中的寄存器
子核函数调用、寄存器保存恢复、性能开销
18
寄存器分配与内存合并
内存访问模式、寄存器缓存、合并条件
19
编译器优化选项
-maxrregcount、-use_fast_math、优化级别影响
20
寄存器分配调试
PTX代码分析、寄存器别名、调试技巧
21
多版本核函数
寄存器配置变体、运行时选择、自动调优
22
寄存器分配与功耗
动态功耗、漏电功耗、寄存器堆功耗优化
23
寄存器文件错误检测
ECC保护、奇偶校验、可靠性权衡
24
深度学习中的应用
卷积核优化、矩阵乘法、注意力机制
25
科学计算中的应用
FFT、粒子模拟、流体力学
26
图形渲染中的应用
光线追踪、光栅化、着色器
27
数据库中的应用
哈希连接、排序、聚合操作
28
加密算法中的应用
AES、RSA、哈希函数
29
信号处理中的应用
FIR滤波器、FFT、卷积
30
寄存器分配未来趋势
AI辅助分配、新型架构、量子计算影响