CUDA编程指南:GPU并行计算实践

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"CUDA Programming: A Developer's Guide to Parallel Computing with GPUs" 是一本关于CUDA并行编程的专业指南,由CUDA开发者社区技术总监Shane Cook撰写,由英伟达中国首批CUDA官方认证工程师翻译。该书深入浅出地介绍了CUDA编程的各种技术和实践方法,包括平台、硬件、开发工具和热点技术等。 CUDA是英伟达(NVIDIA)推出的计算统一设备架构(Compute Unified Device Architecture),它允许程序员利用GPU进行高性能计算,极大地提升了计算效率。这本书覆盖了从GPU的历史到CUDA编程的各个方面: 1. **GPU的历史和并行机制**:第1章介绍了GPU的发展历程,第2章则详细解释了GPU的并行处理机制,帮助读者理解如何利用并行计算解决问题。 2. **CUDA硬件和架构**:第3章探讨了CUDA设备的硬件结构,包括CUDA核心、内存层次和架构细节,以优化CUDA程序的性能。 3. **CUDA开发环境**:第4章指导读者如何配置CUDA开发环境,包括安装CUDA SDK和使用调试工具,为实际编程打下基础。 4. **线程模型和内存管理**:第5章和第6章分别讲解了CUDA的线程模型(网格、线程块和线程)以及内存模型,包括全局内存、共享内存、常量内存和纹理内存的使用,以及避免常见错误的方法。 5. **多GPU编程**:第8章介绍了如何在多GPU环境下编写程序,实现数据并行和任务并行。 6. **性能分析和优化**:第9章讨论了CUDA编程的性能瓶颈,提供了分析工具和技术,帮助开发者提升代码执行效率。 7. **库和SDK**:第10章介绍了CUDA编程中常用的库和软件开发工具包,如cuBLAS、cuFFT等,这些库为数值计算提供了高效的支持。 8. **系统设计**:第11章探讨了如何设计基于GPU的系统,包括硬件选择和系统集成策略。 9. **错误和最佳实践**:最后的第12章总结了在CUDA编程中常见的错误,并给出了避免和解决这些问题的建议。 这本书不仅理论详尽,还包含大量实战代码示例,是学习CUDA编程的宝贵资源,适合希望利用GPU加速计算的开发者和研究人员阅读。通过本书,读者可以掌握从基础概念到高级技巧的全方位CUDA编程能力。