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| NVIDIA CUDA （ リダイレクト：とは、NVIDIAが提供するGPU向けのC言語の統合開発環境であり、コンパイラ (nvcc) やライブラリなどから構成されている。アプリケーションを実行する基盤となるプラットフォーム／アーキテクチャそのものをCUDAと呼ぶこともある第3回 CUDAとGPUコンピューティングの広がり | Think IT 。== 概要 ==もともとリアルタイムグラフィックス表示用途、特にゲームグラフィックス用途に特化したGPUを開発していたのがNVIDIAやATI (現AMD) であるが、プログラマブルシェーダーの発展によるプログラマビリティの向上を受け、その高い処理性能をグラフィックス以外にも活用できるようにするためにNVIDIAが開発したのがCUDAである。このような汎用コンピューティング向けのGPU活用技術をGPGPU (General-Purpose computing on Graphics Processing Units) と呼ぶ。GPU向けのプログラミング環境としてはHLSLやGLSL、NVIDIA Cgを用いたものもあるが、こちらはDirect3DもしくはOpenGLをバックエンドとするリアルタイムCG描画専用のプログラミング環境となっており、変数の型にGPU特有の型しか使えない（特に出力として用いるテクスチャメモリのフォーマットに制約が大きい）など汎用的なプログラムの記述は困難である。CUDAでは、HLSLやGLSLと異なり、よりC言語に近い構文（ポインタなどを含む）を採用しており、またDirect3D/OpenGLといったバックエンドを使うことなくプログラムロジックを記述できるため、汎用コンピューティングに適している。GPUはシンプルな演算ユニットを多数搭載しており、ピーク理論演算性能 (FLOPS) は同一価格帯のCPUをしのぐものもある。そのため、並列性や演算密度の高い処理を行なう場合、少数で複雑な構成を備えた同規模のCPUと比べて高い処理性能が出せる。その逆に複雑な分岐処理（演算密度の低い処理）はCPUと比較して苦手であり、またGPUへ入力データを供給する、あるいはGPUによる演算結果をCPU側へリードバックするには接続バス (PCI-Express) を通してデータを転送する必要があり、これがボトルネックとなりうる可能性もあるため、適用分野や問題を解くアルゴリズムを慎重に選ぶ必要があるHPCシンポジウムで見えたTSUBAME2.0の設計思想 (1) ポストペタスケールへ向けGPUをどう活用していくのか 。また、CUDAで作成したプログラムを最大限最適化するためには、Warpや共有メモリなどのNVIDIA GPUデバイスアーキテクチャに関する深い知識も必要となる第６回 CUDAプログラミングモデル① | G-DEP 。なお、CUDAの発表は2006年11月Press Release | NVIDIA 、CUDA 1.0の提供開始は2007年7月NVIDIA CUDA 1.0、GPUコンピューティング向けに機能を強化 | NVIDIA であり、後発のGPGPU関連技術にはOpenCL (1.0仕様公開は2008年並列プログラミング規格「OpenCL 1.0」が標準として批准 － ＠IT ) やDirectCompute (DirectXコンピュートシェーダー。Windows 7/DirectX 11.0と同時に2009年に一般提供開始西川善司の3Dゲームファンのためのグラフィックス講座。台頭するDirectCompute技術 - GAME Watch ) などが存在するが、それぞれ技術用語は異なるものの全体としてはCUDAに非常に似通った特徴を持つ。先発技術であるCUDAは、2014年時点で教育・研究機関での採用事例が多いNVIDIA GPUコンピューティング応用事例のご紹介 ほか、機械学習などの分野で産業界でも採用への取り組みが進んでいる【GTC2014】NVIDIA、基調講演でCUDAを自動車にもたらす開発キット「JETSON TK1」の提供開始など発表 / NVLink、3Dメモリで、帯域幅問題を解消する新GPU「Pascal（パスカル）」も計画 - Car Watch 。 ） ： ウィキペディア日本語版 |
とは、NVIDIAが提供するGPU向けのC言語の統合開発環境であり、コンパイラ (nvcc) やライブラリなどから構成されている。アプリケーションを実行する基盤となるプラットフォーム／アーキテクチャそのものをCUDAと呼ぶこともある第3回 CUDAとGPUコンピューティングの広がり | Think IT 。== 概要 ==もともとリアルタイムグラフィックス表示用途、特にゲームグラフィックス用途に特化したGPUを開発していたのがNVIDIAやATI (現AMD) であるが、プログラマブルシェーダーの発展によるプログラマビリティの向上を受け、その高い処理性能をグラフィックス以外にも活用できるようにするためにNVIDIAが開発したのがCUDAである。このような汎用コンピューティング向けのGPU活用技術をGPGPU (General-Purpose computing on Graphics Processing Units) と呼ぶ。GPU向けのプログラミング環境としてはHLSLやGLSL、NVIDIA Cgを用いたものもあるが、こちらはDirect3DもしくはOpenGLをバックエンドとするリアルタイムCG描画専用のプログラミング環境となっており、変数の型にGPU特有の型しか使えない（特に出力として用いるテクスチャメモリのフォーマットに制約が大きい）など汎用的なプログラムの記述は困難である。CUDAでは、HLSLやGLSLと異なり、よりC言語に近い構文（ポインタなどを含む）を採用しており、またDirect3D/OpenGLといったバックエンドを使うことなくプログラムロジックを記述できるため、汎用コンピューティングに適している。GPUはシンプルな演算ユニットを多数搭載しており、ピーク理論演算性能 (FLOPS) は同一価格帯のCPUをしのぐものもある。そのため、並列性や演算密度の高い処理を行なう場合、少数で複雑な構成を備えた同規模のCPUと比べて高い処理性能が出せる。その逆に複雑な分岐処理（演算密度の低い処理）はCPUと比較して苦手であり、またGPUへ入力データを供給する、あるいはGPUによる演算結果をCPU側へリードバックするには接続バス (PCI-Express) を通してデータを転送する必要があり、これがボトルネックとなりうる可能性もあるため、適用分野や問題を解くアルゴリズムを慎重に選ぶ必要があるHPCシンポジウムで見えたTSUBAME2.0の設計思想 (1) ポストペタスケールへ向けGPUをどう活用していくのか 。また、CUDAで作成したプログラムを最大限最適化するためには、Warpや共有メモリなどのNVIDIA GPUデバイスアーキテクチャに関する深い知識も必要となる第６回 CUDAプログラミングモデル&
とは、NVIDIAが提供するGPU向けのC言語の統合開発環境であり、コンパイラ (nvcc) やライブラリなどから構成されている。アプリケーションを実行する基盤となるプラットフォーム／アーキテクチャそのものをCUDAと呼ぶこともある〔第3回 CUDAとGPUコンピューティングの広がり | Think IT 〕。
== 概要 ==
もともとリアルタイムグラフィックス表示用途、特にゲームグラフィックス用途に特化したGPUを開発していたのがNVIDIAやATI (現AMD) であるが、プログラマブルシェーダーの発展によるプログラマビリティの向上を受け、その高い処理性能をグラフィックス以外にも活用できるようにするためにNVIDIAが開発したのがCUDAである。このような汎用コンピューティング向けのGPU活用技術をGPGPU (General-Purpose computing on Graphics Processing Units) と呼ぶ。
GPU向けのプログラミング環境としてはHLSLやGLSL、NVIDIA Cgを用いたものもあるが、こちらはDirect3DもしくはOpenGLをバックエンドとするリアルタイムCG描画専用のプログラミング環境となっており、変数の型にGPU特有の型しか使えない（特に出力として用いるテクスチャメモリのフォーマットに制約が大きい）など汎用的なプログラムの記述は困難である。CUDAでは、HLSLやGLSLと異なり、よりC言語に近い構文（ポインタなどを含む）を採用しており、またDirect3D/OpenGLといったバックエンドを使うことなくプログラムロジックを記述できるため、汎用コンピューティングに適している。
GPUはシンプルな演算ユニットを多数搭載しており、ピーク理論演算性能 (FLOPS) は同一価格帯のCPUをしのぐものもある。そのため、並列性や演算密度の高い処理を行なう場合、少数で複雑な構成を備えた同規模のCPUと比べて高い処理性能が出せる。
その逆に複雑な分岐処理（演算密度の低い処理）はCPUと比較して苦手であり、またGPUへ入力データを供給する、あるいはGPUによる演算結果をCPU側へリードバックするには接続バス (PCI-Express) を通してデータを転送する必要があり、これがボトルネックとなりうる可能性もあるため、適用分野や問題を解くアルゴリズムを慎重に選ぶ必要がある〔HPCシンポジウムで見えたTSUBAME2.0の設計思想 (1) ポストペタスケールへ向けGPUをどう活用していくのか 〕。
また、CUDAで作成したプログラムを最大限最適化するためには、Warpや共有メモリなどのNVIDIA GPUデバイスアーキテクチャに関する深い知識も必要となる〔第６回 CUDAプログラミングモデル① | G-DEP 〕。
なお、CUDAの発表は2006年11月〔Press Release | NVIDIA 〕、CUDA 1.0の提供開始は2007年7月〔NVIDIA CUDA 1.0、GPUコンピューティング向けに機能を強化 | NVIDIA 〕であり、後発のGPGPU関連技術にはOpenCL (1.0仕様公開は2008年〔並列プログラミング規格「OpenCL 1.0」が標準として批准 － ＠IT 〕) やDirectCompute (DirectXコンピュートシェーダー。Windows 7/DirectX 11.0と同時に2009年に一般提供開始〔西川善司の3Dゲームファンのためのグラフィックス講座。台頭するDirectCompute技術 - GAME Watch 〕) などが存在するが、それぞれ技術用語は異なるものの全体としてはCUDAに非常に似通った特徴を持つ。先発技術であるCUDAは、2014年時点で教育・研究機関での採用事例が多い〔NVIDIA GPUコンピューティング応用事例のご紹介 〕ほか、機械学習などの分野で産業界でも採用への取り組みが進んでいる〔【GTC2014】NVIDIA、基調講演でCUDAを自動車にもたらす開発キット「JETSON TK1」の提供開始など発表 / NVLink、3Dメモリで、帯域幅問題を解消する新GPU「Pascal（パスカル）」も計画 - Car Watch 〕。
抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』
■ウィキペディアで「とは、NVIDIAが提供するGPU向けのC言語の統合開発環境であり、コンパイラ (nvcc) やライブラリなどから構成されている。アプリケーションを実行する基盤となるプラットフォーム／アーキテクチャそのものをCUDAと呼ぶこともある第3回 CUDAとGPUコンピューティングの広がり | Think IT 。== 概要 ==もともとリアルタイムグラフィックス表示用途、特にゲームグラフィックス用途に特化したGPUを開発していたのがNVIDIAやATI (現AMD) であるが、プログラマブルシェーダーの発展によるプログラマビリティの向上を受け、その高い処理性能をグラフィックス以外にも活用できるようにするためにNVIDIAが開発したのがCUDAである。このような汎用コンピューティング向けのGPU活用技術をGPGPU (General-Purpose computing on Graphics Processing Units) と呼ぶ。GPU向けのプログラミング環境としてはHLSLやGLSL、NVIDIA Cgを用いたものもあるが、こちらはDirect3DもしくはOpenGLをバックエンドとするリアルタイムCG描画専用のプログラミング環境となっており、変数の型にGPU特有の型しか使えない（特に出力として用いるテクスチャメモリのフォーマットに制約が大きい）など汎用的なプログラムの記述は困難である。CUDAでは、HLSLやGLSLと異なり、よりC言語に近い構文（ポインタなどを含む）を採用しており、またDirect3D/OpenGLといったバックエンドを使うことなくプログラムロジックを記述できるため、汎用コンピューティングに適している。GPUはシンプルな演算ユニットを多数搭載しており、ピーク理論演算性能 (FLOPS) は同一価格帯のCPUをしのぐものもある。そのため、並列性や演算密度の高い処理を行なう場合、少数で複雑な構成を備えた同規模のCPUと比べて高い処理性能が出せる。その逆に複雑な分岐処理（演算密度の低い処理）はCPUと比較して苦手であり、またGPUへ入力データを供給する、あるいはGPUによる演算結果をCPU側へリードバックするには接続バス (PCI-Express) を通してデータを転送する必要があり、これがボトルネックとなりうる可能性もあるため、適用分野や問題を解くアルゴリズムを慎重に選ぶ必要があるHPCシンポジウムで見えたTSUBAME2.0の設計思想 (1) ポストペタスケールへ向けGPUをどう活用していくのか 。また、CUDAで作成したプログラムを最大限最適化するためには、Warpや共有メモリなどのNVIDIA GPUデバイスアーキテクチャに関する深い知識も必要となる第６回 CUDAプログラミングモデル&」の詳細全文を読む
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