Численная точность линейной 3D-интерполяции текстур на GPU (OpenCL)

Question

Я использую графический процессор для ускорения молекулярной динамики, где я храню силовое поле дальнего действия (например, электростатику) в трехмерной текстуре.

Я обнаружил, что довольно большая числовая ошибка ~ 1.0E-3 по сравнению с моей трилинейной интерполяцией, реализованной в C ++ / CPU.В то время как кривая CPU полностью плавная, кривая GPU имеет относительный уровень шума ~ 1.0E-3.Да, GPU использует только одинарную точность (float32), но все же ~ 1.0E-3 намного хуже, чем точность float32 (~ 1.0E-8).

Это нормально?Есть ли способ повысить точность при использовании аппаратной интерполяции текстур?

ДЕТАЛИ:

OpenCL:

__constant sampler_t sampler_1 = CLK_NORMALIZED_COORDS_TRUE | CLK_ADDRESS_REPEAT | CLK_FILTER_LINEAR;
float4 fe = read_imagef( imgCoulomb,  sampler_1, coord );

Оболочка C ++:

p_gpu = clCreateImage3D(context, flags, {CL_RGBA, CL_FLOAT}, nImg[0],nImg[1],nImg[2], 0, 0, p_cpu, &err);

Система / Настройка:

GPU: Quadro K2200/PCIe/SSE2
Ubuntu 16.04 LTS

РЕЗУЛЬТАТЫ:

Answer 1

Да, графические процессоры часто используют ярлыки для интерполяции текстур.Например, они могут иметь только 256 шагов между значениями, поэтому, если эти значения довольно далеко друг от друга, вы не получите большую точность.Имейте в виду, что они оптимизированы для игр и графики (где такие ярлыки невидимы), а не для научных вычислений.Если ваше приложение требует точности, прочитайте значения, используя координаты int2 (и выборку NEAREST), и выполните интерполяцию с плавающей точкой.По моему опыту, это не намного медленнее, чем при использовании интерполяции текстур, поскольку происходит одно и то же чтение, а пропускная способность памяти обычно является узким местом (а не вычислением).