归约算法在科学计算和图像处理等领域有着十分广泛的应用,是并行计算的基本算法之一,因此对归约算法进行加速具有重要意义.为了充分挖掘异构计算平台下GPU的计算能力以对归约算法进行加速,文中提出基于线程内归约、work-group内归约和work-group间归约3个层面的归约优化方法,并打破以往相关工作将优化重心集中在work-group内归约上的传统思维,通过论证指出线程内归约才是归约算法的瓶颈所在.实验结果表明,在不同的数据规模下,所提归约算法与经过精心优化的OpenCV库的CPU版本相比,在AMD W8000和NVIDIA Tesla K20M平台上分别达到了3.91～15.93和2.97～20.24的加速比;相比于OpenCV库的CUDA版本与OpenCL版本,在NVIDIA Tesla K20M平台上分别达到了2.25～5.97和1.25～1.75的加速比;相比于OpenCL版本,在AMD W8000平台上达到了1.24～5.15的加速比.文中工作不仅实现了归约算法在G P U计算平台上的高性能,而且实现了在不同GPU计算平台间的性能可移植.
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