CUDA 是 NVIDIA 推出的一种并行计算平台和编程模型,它允许开发者利用 NVIDIA 的 GPU 进行高性能计算。本教程将为您介绍 CUDA 的基础知识,帮助您快速上手。
安装 CUDA Toolkit
在开始之前,您需要安装 CUDA Toolkit。您可以从 NVIDIA 的官方网站下载并安装最新版本的 CUDA Toolkit。
CUDA 程序结构
一个基本的 CUDA 程序通常包含以下部分:
- 主机代码:负责管理内存分配、数据传输和初始化。
- 内核函数:在 GPU 上运行的并行函数。
#include <stdio.h>
__global__ void add(int *a, int *b, int *c) {
int index = threadIdx.x;
c[index] = a[index] + b[index];
}
int main() {
// 主机代码
// ...
return 0;
}
GPU 内存管理
CUDA 程序需要管理三种类型的内存:
- 全局内存:所有线程都可以访问的内存。
- 共享内存:线程之间可以共享的内存。
- 常量内存:只能从主机代码访问的内存。
__global__ void add(int *a, int *b, int *c) {
__shared__ int s[256]; // 声明共享内存
// ...
}
并行计算
CUDA 的核心优势在于其并行计算能力。您可以使用线程和网格来组织并行计算。
int threadsPerBlock = 256;
int blocksPerGrid = (N + threadsPerBlock - 1) / threadsPerBlock;
add<<<blocksPerGrid, threadsPerBlock>>>(a, b, c);
总结
通过本教程,您应该对 CUDA 的基础概念有了初步的了解。接下来,您可以继续学习更高级的 CUDA 编程技巧和优化方法。
CUDA GPU