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【翻译】CUTLASS 教程:掌握 NVIDIA® 张量内存加速器 (TMA)

GiantPandaCV  · 公众号  · 3D  · 2024-09-24 20:40

主要观点总结

本文介绍了如何使用NVIDIA Hopper架构中的张量内存加速器(TMA)进行GPU内存操作,包括TMA load、TMA store、TMA store reduce和TMA load multicast。文章通过简化示例展示了如何在CUDA kernel中调用这些操作,并深入研究了底层PTX指令,以获得对TMA更深入的理解。文章还讨论了TMA的某些高级特性,如swizzling模式和以interleaved格式排列的能力,这些在使用TMA配合Warpgroup矩阵-乘法-累加(WGMMA)指令时很重要。文章最后提供了完整的kernel示例。

关键观点总结

关键观点1: TMA简介与优势

TMA是NVIDIA Hopper架构中引入的一项新功能,用于在GPU的全局内存(GMEM)和其线程块(即CTA)的共享内存(SMEM)之间进行异步内存复制。TMA提供了许多优势,例如提高GPU利用率和节省寄存器。

关键观点2: TMA操作在CUDA kernel中的使用

文章通过简化示例展示了如何在CUDA kernel中调用TMA load、TMA store、TMA store reduce和TMA load multicast操作。

关键观点3: TMA操作底层的PTX指令

文章深入研究了底层PTX指令,以获得对TMA更深入的理解,并讨论了TMA支持的swizzling模式以及以interleaved格式排列的能力。

关键观点4: 完整的kernel示例

文章最后提供了完整的kernel示例,这些示例涵盖了文章中讨论的所有TMA操作。


文章预览

博客原地址:https://research.colfax-intl.com/tutorial-hopper-tma/ 博客对应的完整代码:https://github.com/ColfaxResearch/cfx-article-src/tree/master/tma CUTLASS 教程:掌握 NVIDIA® 张量内存加速器 (TMA) TMA(张量内存加速器)是NVIDIA Hopper™架构中引入的一项新功能,用于在GPU的全局内存(GMEM)和其线程块(即CTA)的共享内存(SMEM)之间进行异步内存复制。与之前的方法相比,TMA提供了许多优势,例如:(1) 通过异步促进专用线程束(https://github.com/NVIDIA/cutlass/blob/main/media/docs/efficient_gemm.md#warp-specialization)的kernel调度,从而提高GPU利用率;(2) 通过TMA复制描述符以单线程方式处理辅助复制数据(如地址和步长)的计算,这种方式既更节省寄存器,又能必要地处理谓词(如边界检查)。NVIDIA的技术博客(https://developer.nvidia.com/blog/nvidia-hopper-architecture-in-depth/)和Hopper调优指南(https://docs.nvid ………………………………

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