P2P (Peer-to-Peer) DMA技術(shù)理論上可以帶來性能提升，特別是在特定的工作負載和場景下。例如，當兩個高速設備（如GPU與NVMe SSD）需要頻繁進行大量數(shù)據(jù)交換時，通過P2P DMA，數(shù)據(jù)可以直接在設備間傳輸，無需經(jīng)過CPU中轉(zhuǎn)，這樣可以減少數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)存中的多次復制以及CPU上下文切換帶來的開銷，從而提高整體的數(shù)據(jù)傳輸效率和系統(tǒng)的吞吐量。
然而，并非所有情況下使用P2P DMA都會帶來性能提升。以下幾種情況可能會導致P2P DMA并不一定優(yōu)于傳統(tǒng)的CPU中轉(zhuǎn)方式：
- 數(shù)據(jù)已經(jīng)在頁緩存中：對于已經(jīng)存在于CPU頁緩存中的數(shù)據(jù)，如果直接由CPU讀取并發(fā)送至其他設備，由于不需要從存儲介質(zhì)再次讀取，實際速度可能比P2P DMA更快，因為P2P DMA繞過了頁緩存的優(yōu)化機制。
此時，對于CPU中轉(zhuǎn)I/O方式，首先通過pread()函數(shù)將數(shù)據(jù)讀入CPU緩沖區(qū)，然后通過cudaMemcpy()將緩沖區(qū)內(nèi)容復制到GPU。
這個性能差距的原因在于操作系統(tǒng)中的預讀機制。該機制能透明地優(yōu)化CPU中轉(zhuǎn)I/O，而p2p則完全繞過了這一機制。操作系統(tǒng)會異步預取文件內(nèi)容到頁緩存中，使得從磁盤讀取和CPU-GPU數(shù)據(jù)傳輸過程重疊進行。預取器逐步增加預取數(shù)據(jù)請求的大小，直至默認最大值512KB，從而實現(xiàn)了遠高于p2p的SSD有效帶寬，因為p2p執(zhí)行的是短讀操作。
對于復雜工作負載，當文件內(nèi)容被緩存在頁緩存中時（這在多個合作應用程序構(gòu)成的復雜軟件系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生），p2p僅在訪問持久存儲中的文件時效率較高，但其性能明顯低于CPU中轉(zhuǎn)I/O。
然而，由于頁緩存的內(nèi)容隨工作負載動態(tài)變化，程序員在選擇文件傳輸機制時沒有絕對的最佳方案。例如，設想一個中央日志服務器接收來自其他機器通過網(wǎng)絡發(fā)送的日志，并將其存儲在本地。作為另一個應用運行的日志掃描器可能稍后分析這些日志來檢測可疑事件。在這種流式工作負載場景下，使用p2p似乎是一個可行的選擇。但如果掃描器在文件更新后立即調(diào)用，文件內(nèi)容可能仍然保留在頁緩存中，此時使用p2p會導致系統(tǒng)吞吐量降低文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-824689.html
- 短小、零散的I/O操作：對于非常短小或隨機的I/O請求，OS預讀和寫后處理等機制能夠?qū)PU中轉(zhuǎn)模式提供優(yōu)化，而P2P DMA則可能由于每次DMA傳輸都需要額外的設置和管理開銷，反而無法充分利用其優(yōu)勢。
- 硬件限制和兼容性問題：并非所有的PCIe設備都支持P2P DMA，且不同廠商之間的設備之間可能存在兼容性問題，這可能導致在啟用P2P DMA時需要更多的驅(qū)動層復雜性和潛在的性能損失。
- 軟件棧復雜性：采用P2P DMA時，應用程序和驅(qū)動程序必須正確地管理和配置DMA傳輸，包括地址映射、權(quán)限控制等，這些復雜度可能會抵消掉部分性能優(yōu)勢。
因此，是否采用P2P DMA應根據(jù)具體的應用場景和工作負載來決定，而非一概認為P2P DMA一定能帶來性能提升。在實際應用中，要綜合考慮硬件特性、操作系統(tǒng)行為、軟件設計等因素，才能確保P2P DMA能發(fā)揮出應有的效果。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-824689.html
到了這里，關(guān)于P2P DMA并不是所有場景都會有性能提升的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
