NSIGHT Systems هي أداة قوية مصممة لتصور وتحليل تفاعلات CPU-GPU في التطبيقات ، مما يوفر نظرة ثاقبة على اختناقات الأداء وفرص التحسين. إليك كيفية تصور هذه التفاعلات:
تحليل الأداء على نطاق النظام
تجسد أنظمة NSIGHT بيانات النشاط على مستوى النظام ، بما في ذلك أحداث وحدة المعالجة المركزية و GPU ، وتعرضها على جدول زمني موحد. يتيح هذا الجدول الزمني للمطورين معرفة كيفية تفاعل مكونات النظام المختلفة مع بعضهم البعض مع مرور الوقت ، مما يسهل تحديد الارتباطات والتبعيات والاختناقات في سير عمل التطبيق [3] [4].
CPU Visualization
أنظمة NSIGHT تصور نشاط وحدة المعالجة المركزية من خلال إظهار حالات الخيط ، والاستخدام ، وتنفيذ الخوارزمية. يساعد هذا المطورين على فهم كيفية استخدام موارد وحدة المعالجة المركزية وحيث قد توجد اختناقات محتملة. تدعم الأداة تحليل الأشجار متعددة العمليات ، مما يسمح للمستخدمين بتتبع نشاط عمليات ومواضيع متعددة في وقت واحد [1] [3].
تصور نشاط GPU
بالنسبة لنشاط GPU ، توفر NSIGHT Systems رؤى مفصلة في أعباء عمل GPU ، بما في ذلك التحسين المتكافئ (SM) ، ونقل الذاكرة ، وتنفيذ kernel. وهو يدعم تتبع مختلف واجهات برمجة التطبيقات GPU مثل CUDA و Vulkan و OpenGL ، مما يتيح للمطورين تحليل مهام حساب GPU والرسومات في العمق [3] [4]. توفر الأداة أيضًا أخذ عينات من مقاييس GPU ، والتي تتضمن مقاييس مثل استخدام SM ، والنشاط الأساسي للموتر ، وإنتاجية التعليمات. تساعد هذه المقاييس المطورين على تحسين أداء وحدة معالجة الرسومات من خلال تحديد نقص الاستخدام أو عدم الكفاءة في استخدام موارد GPU [1] [3].
ارتباط أحداث وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات
واحدة من الميزات الرئيسية لأنظمة NSIGHT هي قدرتها على ربط أحداث وحدة المعالجة المركزية و GPU. من خلال تصور كل من أنشطة وحدة المعالجة المركزية و GPU على نفس الجدول الزمني ، يمكن للمطورين معرفة كيفية تأثير عمليات وحدة المعالجة المركزية على أداء GPU والعكس صحيح. هذا الارتباط أمر بالغ الأهمية لتحديد الاختناقات التي تحدث بسبب التفاعلات بين وحدة المعالجة المركزية و GPU ، مثل تأخير نقل البيانات أو مشكلات التزامن [3] [4].
انخفاض النفقات العامة وقابلية التوسع
تم تصميم NSIGHT Systems للعمل مع انخفاض النفقات العامة ، مما يضمن أن عملية التنميط لا تؤثر بشكل كبير على أداء التطبيق. هذا يجعل من المناسب تحليل التطبيقات المعقدة واسعة النطاق التي تعمل على منصات NVIDIA المختلفة ، من محطات العمل إلى مراكز البيانات والبيئات السحابية [3] [6].
واجهة المستخدم والتنقل
توفر الأداة واجهة المستخدم الرسومية سهلة الاستخدام تتيح للمطورين التنقل من خلال عرض الجدول الزمني باستخدام قضبان التمرير وعجلة الماوس واختصارات لوحة المفاتيح. تمكن هذه الواجهة المستخدمين من تكبير النطاقات الزمنية أو الأحداث المحددة ، مما يسهل التحليل التفصيلي لمشكلات الأداء [5] [9].
بشكل عام ، تقدم NSIGHT Systems رؤية شاملة لتفاعلات CPU-GPU ، مما يتيح للمطورين تحسين تطبيقاتهم لتحسين الأداء والكفاءة عبر مجموعة واسعة من المنصات.
الاستشهادات:
[1] https://extremecomputingtraining.anl.gov/wp-content/uploads/sites/96/2022/11/atpesc-2022-track-6-talk-2-keipert-nvidia.pdf
[2] https://bede-documentation.readthedocs.io/en/latest/software/tools/nsight-systems.html
[3] https://developer.nvidia.com/nsight-systems
[4] https://indico.cern.ch/event/962112/contributions/4047370/attachments/2159916/3643963/nsight٪20systems٪20-٪20x86٪20introduction٪20-٪20cern.pdf
[5] https://www.youtube.com/watch؟v=tgchxcfm-yo
[6] https://docs.nersc.gov/tools/performance/nvidiaProftools/
[7] https://www.youtube.com/watch؟v=kkanp0kl_hk
[8] https://docs.nvidia.com/nsight-systems/userguide/index.html
[9] https://www.youtube.com/watch؟v=dudgo666iAdu
[10] https://dev-discuss.pytorch.org/t/using-nsight-systems-to-profile-gpu-workload/59