GPU编程与数据转移示例:NVIDIA CUDA程序解读

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资源摘要信息:"GPU(图形处理单元)是一种专用的电子电路,被设计用来加速图形渲染和处理。它在计算机图形学和图像处理中具有广泛的应用。在现代计算机系统中,GPU不仅用于处理图形数据,还被用于进行通用计算,即所谓的通用计算在图形处理单元(GPGPU)。GPU在深度学习、大数据分析、科学计算等领域的重要性日益增加。 在了解GPU的具体规格以及它是否正在使用或可以使用时,通常需要一些特定的命令或工具。例如,在使用英伟达GPU的情况下,可以通过命令行工具如`nvidia-smi`(NVIDIA System Management Interface)来检查GPU的状态、使用情况、温度、功耗等信息。这个命令会提供关于GPU的详细信息,帮助开发者或系统管理员确定GPU是否可用于计算任务,以及如何优化其性能。 本文件描述了一个名为`move.cu`的Cuda程序,这个程序是一个示例,展示了如何通过GPU进行数据传输。具体来说,它演示了如何将数据从一个主机内存变量`a_h`传输到另一个主机内存变量`b_h`。在这个过程中,数据首先被传输到GPU的设备内存,然后进行某种计算(虽然本段描述中没有详细说明计算的具体内容),最后计算结果被传输回主机内存。这个过程是GPGPU编程中的一个典型操作,其中包括数据传输(host to device 和 device to host)和在GPU上执行的内核(kernel)函数。 Cuda是由英伟达公司开发的一种通用并行计算架构,它允许开发者使用C、C++以及其他编程语言来开发并行计算程序。Cuda提供了对GPU的直接控制能力,使得开发者可以利用GPU的强大计算能力来加速应用程序的执行。 编译Cuda程序需要使用NVIDIA提供的编译器nvcc(NVIDIA Cuda Compiler),它能够处理带有Cuda扩展的C/C++代码,并将其编译成可以在GPU上运行的二进制文件。编译命令如下: ```bash nvcc -o move move.cu ``` 上述命令中,`-o move`指定了输出文件名为`move`,`move.cu`是源代码文件。执行完这个命令后,会生成一个名为`move`的可执行文件。执行这个文件后,将在GPU上执行相应的计算任务,并输出结果。 从提供的标签来看,`gpu-main`很可能是包含了本段描述中提及的Cuda程序和其他相关文件的压缩包文件名。这个压缩包可能包含了源代码文件、编译后的可执行文件、可能还会有文档说明或示例数据等。"
2019-07-18 上传
开放源码的GPU计算能力可以推到一个新的水平BINGHAMTON,纽约–Binghamton大学的研究人员已经使用一个开源的图形处理器(GPU)的研究。宾汉姆顿大学计算机科学助理教授Timothy Miller Aaron Carpenter和研究生Philip Dexter,与合著者Jeff Bush,有Nyami,一个综合的图形处理器(GPU)的通用图形的特定工作负载的建筑模型。这标志着第一次的团队采取了一个开源的GPU的设计和运行的一系列的实验,看看不同的硬件和软件配置会影响电路的性能。根据Miller的说法,其结果将有助于科学家们做出自己的GPU计算能力和推到一个新的水平。“作为一个研究人员,重要的是要有工具,实事求是地评估新的想法,可能会提高性能,能源效率,或其他处理器架构的挑战,”Miller说。虽然模拟器可以走捷径,一个实际的综合开源处理器不能偷工减料,所以我们可以说,任何实验结果得到特别可靠。”GPU已经存在了大约40年,通常发现在商业视频或图形卡在电脑或游戏机。专门的电路有计算能力,使图像更平滑,更充满活力的屏幕上。最近有一个运动,看看芯片是否可以应用到非图形计算,如算法处理大块数据。 “我们不一定在寻找结果的新颖性,所以我们想创建一个新的工具,然后显示它是如何使用的,”Carpenter说。我希望人们能更有效地在GPU上的实验,为爱好者和研究者,创造未来的GPU更高效的设计。”开源GPU用于他们的研究团队是宾厄姆顿的先河。虽然成千上万的GPU是每年生产的商业化,这是第一个可以修改的爱好者和研究者了解如何变化可能会影响主流芯片。布什,在公司的软件工程总监,是该论文的第一作者。“这是坏的开源社区,GPU厂商都决定保持他们的芯片规格的秘密。这阻止了开源开发人员编写可以利用该硬件的软件,“Miller说。Miller开始在2004个类似的项目,而布什开始工作的nyami 2010。”这使得其他研究者更容易进行他们自己的实验,因为他们不需要重新发明轮子.。随着“开放硬件”社区的贡献,我们可以把更多的创造性的想法,并产生一个越来越好的工具。调查结果的后果可能使处理器更容易为研究人员工作,并探讨不同的设计权衡。Dexter,Miller,Carpenter和布什已经走出了一条新的道路,可能会影响从太空旅行的一切发现心脏手术。“我有一个论文的研究思路列表我们可以探索利用nyuzi [芯片更名],专注于各种性能瓶颈。这个想法是为了寻找那些让nyuzi低效相比其他GPU和解决那些问题研究。我们也可以用nyuzi作为开展研究,不是针对GPU平台,能源效率和可靠性,”Miller说。本文《Nyami:一个综合的GPU通用建筑模型和图形的具体工作量”出现在对系统和软件的性能分析国际研讨会。http://www.binghamton.edu/mpr/news-releases/news-release.html?id=2362--------------------------------------------------------------------------------------------------------NyuziProcessorMicroarchitecture 该项目是一个专为高度并行和GPGPU应用程序设计的开源处理器。 它的灵感来自英特尔的Larrabee,虽然指令集和微架构有很大的不同。处理器运行在Verilog仿真和FPGA上。它是一种现代架构,具有集合关联L1和L2缓存,细粒度硬件多线程,流水线SIMD浮点和整数执行单元,并支持多个缓存一致性内核。它包括基于LLVM的C/C 编译器。GPU已经被证明对于具有大量内在并行性的应用程序是有用的,如图像处理和机器学习。 然而,GPU具有缺乏灵活性的高度约束的编程模型。 这个项目是一个混合架构,结合GPU架构概念,如宽SIMD和硬件多线程与通用指令集。 硬件实现的重点更多在于计算而不是图形,缺乏固定功能的图形硬件。 它能够作为协处理器或独立处理器操作。这已使用Nangate 45nm库合成。每个核心的估计:面积1.84 mm2,功率329 mW,最大频率671 Mhz。 标签:Nyuzi
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