Python并行处理数据的解决方案

Python并行处理数据的解决方案

使用Python写CUDA程序有两种方式:

  1. Numba
  2. PyCUDA

实验操作:取随机数复制x次

1.Numba

Numba通过及时编译机制(JIT)优化Python代码,Numba可以针对本机的硬件环境进行优化,同时支持CPU和GPU的优化,使Python代码可以在GPU上运行:
使用Numba,python可以做并行计算,开启多线程,忽略GIL动态锁。

GIL动态锁:在Cpython解释器中,同一个进程下开启的多线程,同一时刻只能有一个线程执行,无法利用多核优势。

内核函数使用python编程

下图为随着操作次数增加,时间花费的变化图:

10000 - 500000次操作:
Python并行处理数据的解决方案_第1张图片

500000 - 1000000次操作:
Python并行处理数据的解决方案_第2张图片

2.PyCUDA

Python并行处理数据的解决方案_第3张图片
Python并行处理数据的解决方案_第4张图片

3.对比

numba使用一些指令标记某些函数进行加速(也可以使用Python编写内核函数),这一点类似于OpenACC,而PyCUDA需要自己写kernel,在运行时进行编译,底层是基于C/C++实现的。通过测试,这两种方式的加速比基本差不多。但是,numba更像是一个黑盒,不知道内部到底做了什么,而PyCUDA就显得很直观。因此,这两种方式具有不同的应用:

  1. 如果只是为了加速自己的算法而不关心CUDA编程,那么直接使用numba会更好。
  2. 如果为了学习、研究CUDA编程或者实验某一个算法在CUDA下的可行性,那么使用PyCUDA。
  3. 如果写的程序将来要移植到C/C++,那么就一定要使用PyCUDA了,因为使用PyCUDA写的kernel本身就是用CUDA C/C++写的。

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