OO-VR：面向未来基于NUMA的多GPU系统的NUMA友好面向对象VR渲染框架
分布式、并行与集群计算
2020-01-13 v1 图形学
摘要
凭借强大的计算能力，基于NUMA的多GPU系统是为虚拟现实提供可持续且可扩展性能的有力候选方案。然而，现有方法将整个多GPU系统视为单一GPU，在工作负载分配过程中忽略了VR渲染中的数据局部性，导致GPU模型间大量的远程内存访问。通过对各类并行渲染框架的全面表征，我们观察到按GPM分配渲染对象及其所需数据可减少GPM间的内存访问。然而，这种对象级渲染在基于NUMA的多GPU系统中仍面临两大挑战：(1) 同一对象的左右视图间存在大量数据局部性以及不同对象间的数据共享；(2) 由软件级分配与合成机制引起的负载不均衡。为应对这些挑战，我们提出面向对象VR渲染框架（OO-VR），通过软硬件协同优化为基于NUMA的多GPU系统中的VR多视图渲染提供NUMA友好方案。我们首先提出面向对象VR编程模型，以利用同一对象两视图间的数据共享，并依据纹理共享程度将对象分组为批次。随后，我们设计对象感知的运行时批次分配引擎与分布式硬件合成单元，以实现GPM间的负载均衡。最后，基于我们VR特征模拟器的评估表明，相较于最先进的多GPU系统，OO-VR整体性能提升1.58倍，GPM间内存流量减少76%。此外，对于未来本地与远程内存间非对称带宽不断增大的更大型多GPU场景，OO-VR提供了NUMA友好的性能可扩展性。
引用
@article{arxiv.2001.03537,
title = {OO-VR: NUMA Friendly Object-Oriented VR Rendering Framework For Future NUMA-Based Multi-GPU Systems},
author = {Chenhao Xie and Xin Fu and Mingsong Chen and Shuaiwen Leon Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.03537},
year = {2020}
}