ZEAM開発ログ v.0.3.4 iMac Pro でGPU駆動ベンチマークを実行してみた

はじめに

ZACKYこと山崎進です。

季節外れのアドベントカレンダーは終わりましたが，今後も不定期だが割と頻繁に開発の進捗をレポートしたいと思います。

「ZEAM開発ログ 目次」はこちら

情報処理学会にて研究発表してきました！

Hastega: Elixirプログラミングにおける超並列化を実現するためのGPGPU活用手法

Nodeプログラミングモデルを活用したC++およびElixirの実行環境の実装

さて本題

今回は iMac Pro (2017) を入手できたので，さっそくロジスティック写像のGPU駆動ベンチマークを走らせてみました。 Elixir と Rust です。

使用した機材の仕様

Mac Pro (Mid 2010)

• Processor: 2.8 GHz Quad-Core Intel Xeon (プロセッサ数 1，物理コア数 4，論理コア数8)
• Memory: 16 GB 1066 MHz DDR3
• Graphics: ATI Radeon HD 5770 1024MB
• SSD (BlackMagic)
  • Write 473.9MB/s
  • Read 507.4MB/s

近日中にアップグレードする予定です。

iMac Pro (2017)

• Processor: 2.3 GHz Intel Xeon W (プロセッサ数 1，物理コア18，論理コア36)
• Memory: 32 GB 2666 MHz DDR4
• Graphics: Radeon Pro Vega 64 16368MB
• SSD (BlackMagic)
  • Write 2980.3MB/s
  • Read 2465.1MB/s

CPUとGPUは最高性能の構成，メモリとSSDは標準構成です。

ベンチマーク結果

Mac Pro (Mid 2010)

stages	benchmarks1	benchmarks3	benchmarks8
	pure Elixir	pure Elixir	Elixir/Rustler
	loop	inlining inside of Flow.map	loop, passing by list, with Window
1	47.904713	36.558484	7.690833
2	22.640058	19.067411	24.836797
4	13.701835	12.308965	22.318805
8	12.149914	13.063872	19.550625
16	12.252772	11.196587	21.662009
32	12.407663	10.578510	23.749637
64	12.273788	10.784512	29.402247
128	12.177492	11.052482	38.949820

benchmarks_g2	benchmarks_t1	benchmarks_empty
Elixir/Rustler	Elixir/Rustler	Elixir/Rustler
OpenCL(GPU), inlining	rayon	Ruslter empty
2.388171	1.748167	1.859177

Rust CPU	Rust OpenCL	Rust rayon
Rust	Rust	Rust
CPU(1), loop	OpenCL(GPU), inlining	CPU(multi), loop
2.926270	1.545693	0.669060

iMac Pro (2017)

stages	benchmarks1	benchmarks3	benchmarks8
	pure Elixir	pure Elixir	Elixir/Rustler
	loop	inlining inside of Flow.map	loop, passing by list, with Window
1	23.293633	16.314111	4.488194
2	10.597676	8.448215	13.365214
4	6.167245	5.166398	11.185324
8	3.822116	3.946276	9.242530
16	3.485068	3.630794	9.967291
32	3.996512	3.710175	12.547183
64	4.126338	4.812670	15.366454
128	4.066535	4.098808	22.587284

benchmarks_g2	benchmarks_t1	benchmarks_empty
Elixir/Rustler	Elixir/Rustler	Elixir/Rustler
OpenCL(GPU), inlining	rayon	Ruslter empty
0.931936	0.642010	1.075443

Rust CPU	Rust OpenCL	Rust rayon
Rust	Rust	Rust
CPU(1), loop	OpenCL(GPU), inlining	CPU(multi), loop
1.212508	0.707200	0.251875

iMac Pro は最もナイーブなbenchmarks1の最速で4秒切っちゃうんだから，ものすごいスピードです。最も速いRust rayon は0.25秒台ということで，凄まじ過ぎます。

比較考察

			Mac Pro / iMac Pro
benchmarks1	Elixir	CPU(m)	3.486
benchmarks3	Elixir	CPU(m)	3.084
benchmarks8	Rustler	CPU(1)	1.714
benchmarks_g2	Rustler	GPU	2.563
benchmarks_t1	Rustler	CPU(m)	2.723
empty	Rustler		1.729
Rust CPU	Rust	CPU(1)	2.412
Rust OpenCL	Rust	GPU	2.186
Rust rayon	Rust	CPU(m)	2.656

速度向上の恩恵は，Rust よりも Elixirの方が大きいようです。Elixir の方がコア数が増えた時に伸びるということなので，Elixir の方が並列処理でかかる同期・通信や排他制御のオーバーヘッドが少ないのだろうと考えられます。

おわりに

研究費で iMac Pro を購入させていただいたので，これまで以上に Elixir の開発に邁進したいと思います！

次回ですが，「Elixir 1.7.2 でGPU駆動ベンチマークを実行してみた」をお送りします。お楽しみに。

というわけで...

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