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在 Thrust 库中,host_vectordevice_vector 之间的数据传输可以通过多种方式实现,包括同步和异步传输。以下是高效传输的方法及异步传输的实现方式:


1. 同步传输

(1) 直接赋值

Thrust 提供了隐式的拷贝机制,直接赋值即可完成数据传输:

#include <thrust/host_vector.h>
#include <thrust/device_vector.h>thrust::host_vector<int> h_vec = {1, 2, 3};
thrust::device_vector<int> d_vec = h_vec; // 主机到设备(同步)
thrust::host_vector<int> h_vec2 = d_vec; // 设备到主机(同步)
(2) 显式使用 thrust::copy

通过 thrust::copy 显式控制拷贝过程:

thrust::copy(h_vec.begin(), h_vec.end(), d_vec.begin()); // 主机→设备
thrust::copy(d_vec.begin(), d_vec.end(), h_vec2.begin()); // 设备→主机

2. 异步传输

Thrust 本身不直接提供异步传输接口,但可以通过 CUDA 流(Stream) 结合 Thrust 的底层指针实现异步传输。步骤如下:

(1) 获取原始指针并调用 CUDA API
#include <cuda_runtime.h>// 创建 CUDA 流
cudaStream_t stream;
cudaStreamCreate(&stream);// 获取设备向量的原始指针
int* d_ptr = thrust::raw_pointer_cast(d_vec.data());// 异步主机→设备传输
cudaMemcpyAsync(d_ptr, h_vec.data(), h_vec.size() * sizeof(int), cudaMemcpyHostToDevice, stream
);// 异步设备→主机传输
cudaMemcpyAsync(h_vec2.data(), d_ptr, d_vec.size() * sizeof(int), cudaMemcpyDeviceToHost, stream
);// 同步流(等待异步操作完成)
cudaStreamSynchronize(stream);
cudaStreamDestroy(stream);
(2) 结合 Thrust 和 CUDA 流

若需在 Thrust 算法中异步执行,可通过指定执行策略(如 thrust::cuda::par.on(stream))实现:

#include <thrust/execution_policy.h>// 在流上异步执行 Thrust 算法
thrust::copy(thrust::cuda::par.on(stream), h_vec.begin(), h_vec.end(), d_vec.begin()
);

3. 高效传输建议

  • 批量化传输:减少传输次数,合并多次小传输为一次大传输。
  • 页锁定内存(Pinned Memory):使用 cudaMallocHostthrust::host_vector 分配页锁定主机内存,提升传输带宽。
    thrust::host_vector<int, thrust::cuda::experimental::pinned_allocator<int>> h_pinned_vec;
    
  • 重叠计算与传输:使用多流(Multi-Stream)并行计算和传输。

总结

  • 同步传输:直接使用 thrust::copy 或赋值操作。
  • 异步传输:通过 CUDA 流 + cudaMemcpyAsyncthrust::cuda::par.on(stream) 实现。
  • 性能优化:优先使用页锁定内存和流并行化。

如果需要进一步优化,建议结合 NVIDIA Nsight 工具分析传输瓶颈。

http://www.dtcms.com/wzjs/212256.html

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