Необходимые условия для третьих лиц

Необходимый

Этот пример генерирует CUDA MEX и имеет следующие требования к третьим лицам.

Дополнительный

Для сборок, не являющихся MEX, таких как статические, динамические библиотеки или исполняемые файлы, этот пример имеет следующие дополнительные требования.

Проверьте окружение GPU

Чтобы убедиться, что компиляторы и библиотеки, необходимые для выполнения этого примера, настроены правильно, используйте coder.checkGpuInstall функция.

envCfg = coder.gpuEnvConfig('host');
envCfg.BasicCodegen = 1;
envCfg.Quiet = 1;
coder.checkGpuInstall(envCfg);

Сгенерируйте случайную начальную генеральную совокупность

Будучи, что игра является нулевым игроком, эволюция игры определяется её начальным состоянием. В данном примере начальной генеральной совокупности камер создается на двумерной сетке с приблизительно 25% местоположений, живых.

gridSize = 500;
numGenerations = 100;
initialGrid = (rand(gridSize,gridSize) > .75);

% Draw the initial grid
imagesc(initialGrid);
colormap([1 1 1;0 0.5 0]);
title('Initial Grid');

Играть в игру жизни

The gameoflife_orig.m функция является полностью векторизованной реализацией «Game of Life». Функция обновляет все камеры сетки за один проход на их генерацию.

type gameoflife_orig

%% MATLAB vectorized implementation
function grid = gameoflife_orig(initialGrid)

% Copyright 2016-2019 The MathWorks, Inc. 

numGenerations = 100;
grid = initialGrid;
[gridSize,~] = size(initialGrid);

% Loop through each generation updating the grid and displaying it.
for generation = 1:numGenerations
    grid = updateGrid(grid, gridSize);
    
    imagesc(grid);
    colormap([1 1 1;0 0.5 0]);
    title(['Grid at Iteration ',num2str(generation)]);
    drawnow;
end

    function X = updateGrid(X, N)
        % Index vectors increase or decrease the centered index by one
        % thereby accessing neighbors to the left,right,up, and down.
        p = [1 1:N-1];
        q = [2:N N];
        % Count how many of the eight neighbors are alive.
        neighbors = X(:,p) + X(:,q) + X(p,:) + X(q,:) + ...
            X(p,p) + X(q,q) + X(p,q) + X(q,p);
        % A live cell with two live neighbors, or any cell with
        % three live neighbors, is alive at the next step.
        X = (X & (neighbors == 2)) | (neighbors == 3);
    end

end

Играйте в игру, позвонив в gameoflife_orig функция с начальной генеральной совокупностью. Игра повторяет 100 генерацию и отображает население в каждой генерации.

gameoflife_orig(initialGrid);

Преобразуйте игру жизни для генерации кода GPU

Смотрите на расчеты в updateGrid очевидно, что одни и те же операции применяются к каждому местоположению сетки независимо. Однако каждая камера должна знать о своих восьми соседях. Измененный gameoflife_stencil.m функция использует gpucoder.stencilKernel прагма для вычисления области 3 на 3 вокруг каждой камеры. Реализация GPU Coder™ ядра трафарета вычисляет один элемент сетки в каждом потоке и использует общую память для улучшения полосы пропускания памяти и локальности данных.

type gameoflife_stencil

function grid = gameoflife_stencil(initialGrid) %#codegen

% Copyright 2016-2019 The MathWorks, Inc.

numGenerations = 100;
grid = initialGrid;

% Loop through each generation updating the grid.
for generation = 1:numGenerations
    grid = gpucoder.stencilKernel(@updateElem, grid, [3,3], 'same');
end
end

function X = updateElem(window)
neighbors = window(1,1) + window(1,2) + window(1,3) ...
    + window(2,1) + window(2,3) ...
    + window(3,1) + window(3,2) + window(3,3);
X = (window(2,2) & (neighbors == 2)) | (neighbors == 3);
end

Сгенерируйте MEX CUDA для функции

Чтобы сгенерировать CUDA MEX для gameoflife_stencil function, создайте объект строения кода GPU, а затем используйте codegen команда.

cfg = coder.gpuConfig('mex');
evalc('codegen -config cfg -args {initialGrid}  gameoflife_stencil');

Запуск MEX-функции

Запуск сгенерированного gameoflife_stencil_mex со случайной начальной генеральной совокупностью.

gridGPU = gameoflife_stencil_mex(initialGrid);
% Draw the grid after 100 generations
imagesc(gridGPU);
colormap([1 1 1;0 0.5 0]);
title('Final Grid - CUDA MEX');