GPU上的内核流压缩技术及其在多内核数据可视化中的应用

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"InK-Compact- In-Kernel Stream Compaction and Its Application to Multi-Kernel Data Visualization on General-Purpose GPUs" 是一篇2013年的计算机科学领域的研究论文,由D. M. Hughes、I. S. Lim、M. W. Jones、A. Knoll和B. Spencer等人撰写。该论文探讨了在通用GPU上进行内核级流压缩(In-Kernel Stream Compaction)及其在多内核数据可视化中的应用。 流压缩是并行计算的一个关键原语,其核心功能是从包含有效和无效元素的输入流中生成一个仅包含有效元素的缩减输出流。通过处理这个压缩后的流,而不是原始混合输入流,可以提高性能、实现更好的负载平衡以及减少内存占用。这种技术在许多领域都有广泛应用,例如延迟着色、等值面提取以及计算机图形学和可视化中的表面体素化。 论文提出了一种新颖的内核级流压缩方法(In-Kernel Stream Compaction),其特点是压缩操作在离开运行内核之前就已完成。这与传统的并行压缩方法不同,传统方法需要退出当前内核,执行前缀和内核,然后进行散列操作。这种方法的创新之处在于它优化了流程,减少了上下文切换和数据传输的开销,从而可能进一步提升效率。 在多内核数据可视化的应用中,流压缩可以显著改善大规模数据处理的能力,尤其是在GPU这样的并行处理平台上。由于GPU的并行计算能力强大,通过内核级的流压缩,可以更有效地处理大量数据,同时减少无效数据对计算资源的占用,从而提高数据处理速度和图形渲染质量。 此外,文章可能还深入讨论了实现这一方法的具体算法、优化策略以及性能评估。通过实验结果,作者们可能展示了In-Kernel Stream Compaction相比于传统方法在性能、内存效率和实时性方面的优势,并可能探讨了这种方法在其他并行计算任务中的潜在应用。 这篇论文对于理解并行计算中的流压缩技术,以及如何利用这些技术改进GPU上的多内核数据处理和可视化具有重要意义。它不仅提供了新的算法设计思路,也为未来在相关领域的研究和开发提供了参考。