CUDA 编程笔记：CUDA延迟隐藏

一、核心概念：

        延迟隐藏（Latency Hiding）是 GPU 通过多线程机制掩盖指令延迟的关键技术。当某些线程束（warp）因指令延迟（如内存访问或算术计算）而等待时，其他就绪线程束会立即被调度执行，从而保持计算资源的持续利用率。

二、实现原理：

1. ​​指令延迟定义​​：指令从发出到完成所需的时钟周期。

2. ​​线程束调度​​：每个时钟周期，线程束调度器选择符合条件的就绪线程束执行。

3. ​​资源利用​​：当所有调度器均有就绪线程束时，GPU的计算资源（如CUDA核心）可被完全利用。

三、指令类型与延迟：

• ​​算术指令​​：计算操作产生的延迟（如浮点运算）。

• ​​内存指令​​：数据访问延迟（如全局内存读取）。

四、延迟隐藏的本质：

        通过大量线程束的快速切换，用其他线程束的计算填充等待时间，使得硬件始终处于忙碌状态，从而“隐藏”单一线程束的延迟。

五、关键条件：

• ​​足够的并行性​​：需有大量活跃线程束（通常通过设置足够的线程块和网格大小实现）。

• ​​均衡的负载​​：避免线程束因分支分化或资源竞争导致调度效率下降。

这一机制是CUDA高性能计算的核心基础之一。