Optimizing Convolution Layer on GPU with Torch Tensors

Problem

With the below toy script, I am getting worse results on the GPU than the CPU. I am fairly new to GPU programming, so I’m not sure how to even debug. From my limited research, convolution is something that should be able to be greatly sped up by the GPU so I’m guessing I’m doing something wrong. Is the bottleneck data being sent to and from the GPU?

import timeit

import numpy as np
import torch

def to_torch(x, device):
    if x.dtype == 'float64':
        x = x.astype('float32')
    return torch.from_numpy(x).to(device)

def min_max_normalize(x):
    min_val = torch.min(x)
    max_val = torch.max(x)
    return (x - min_val) / (max_val - min_val)

def test_device(device):
    conv1_weights = to_torch(np.random.randn(3, 3), device)
    conv1_bias = to_torch(np.zeros((415, 415)), device)

    def work():
        data = to_torch(np.random.randn(397, 397), device)
        data = min_max_normalize(data)
        output_height = data.shape[0] - conv1_weights.shape[0] + 1
        output_width = data.shape[1] - conv1_weights.shape[1] + 1
        output = to_torch(np.zeros((output_height, output_width)), device)
        for i in range(output_height):
            for j in range(output_width):
                output[i, j] = torch.sum(data[i:i+conv1_weights.shape[0], j:j+conv1_weights.shape[1]] * conv1_weights)

        output += conv1_bias[:output_height, :output_width]

    return timeit.timeit(work, number=5)

print(test_device("cpu"))
print(test_device("mps"))

which outputs:

4.249846041202545
51.15217095799744

As you can see, the GPU computation is over 10 times slower. Am I using the torch tensors incorrectly?

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật